aula 10 cinetica

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Cinética química
Estuda a rapidez das reações
Oxidação do ferro
(ocorre de forma lenta).
Explosão da pólvora
(ocorre de forma rápida).
VELOCIDADE MÉDIA DE UMA REAÇÃO
É a maior ou menor rapidez (velocidade)
com que uma reação ocorre 
É calculada pela relação entre a quantidade 
de um reagente (ou produto) que é consumido (ou produzido)
e o intervalo de tempo gasto para isto 
VM
=
[ final ] – [ inicial ]
 t final – t inicial
As quantidades das substâncias
são medidas em 
mol/L, massas, volumes (gases), etc., 
Enquanto que o intervalo de tempo pode ser dado em
segundos, minutos ou horas
A quantidade de reagente ou produto
medida em mol/L é representada por [ ] 
01) (Covest – 2006) A reação de decomposição da amônia gasosa foi
 realizada em um recipiente fechado:
2 NH3  N2 + 3 H2
A tabela abaixo indica a variação na concentração de reagente em função do tempo.
Concentração de NH3 em mol/ L
Tempo em horas 
8,0
6,0
4,0
1,0
0,0
1,0
2,0
3,0
Qual é a velocidade média de consumo do reagente nas duas primeiras horas de reação?
a) 4,0 mol / L.h
b) 2,0 mol / L.h 
c) 10 km / h
d) 1,0 mol / L.h
e) 2,3 mol / h
V
m
=
4 mol / L
2 h
= 2 mol / L . h
02) Em determinada experiência, a reação de formação de água está
 ocorrendo com o consumo de 4 mols de oxigênio por minuto.
 Conseqüentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de:
a) 2 mols/min.
b) 4 mols/min.
c) 8 mols/min.
d) 12 mols/min.
e) 16 mols/min.
H2 + O2  H2O
2 mols/min de H2 
1 mol/min de O2 
n mols/min de H2 
4 mols/min de O2 
n = 2 x 4
n = 8 mols / min
2
2
1
03) (FMIt - MG) Numa reação completa de combustão, foi consumido,
 em 5 min, 0,25 mol de metano, que foi transformado em CO2 e H2O.
 A velocidade da reação será:
a) 0,80 mol/min.
b) 0,40 mol/min.
c) 0,05 mol/min.
d) 0,60 mol/min.
e) 0,30 mol/min.
V m =
0,25 mol
5 min
V m = 0,05 mol / min
FATORES QUE INFLUEM
NA VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
Para compreendermos os fatores que alteram a velocidade 
de uma reação devemos conhecer a 
TEORIA DAS COLISÕES
De acordo com a teoria das colisões pode-se afirmar que 
a velocidade de uma reação depende da:
 energia das colisões
orientação das moléculas nas colisões
freqüência das colisões
COLISÃO EFETIVA
energia suficiente
e
orientação adequada
H2
I2
+
2 HI
COLISÃO NÃO EFETIVA
energia 
insuficiente
H2
I2
+
H2
I2
+
COLISÃO NÃO EFETIVA
orientação
inadequada
H2
I2
+
H2
I2
+
1. Estado particular em que se encontram os reagentes.
A freqüência e a energia das colisões são afetadas pelos fatores:
2. temperatura em que se realiza a experiência.
3. Eletricidade.
4. Luz.
5. Pressão.
6. Concentração dos reagentes.
7. Catalisadores.
Estado particular dos reagentes
No que se refere ao estado físico dos reagentes 
Os gases reagem melhor que os líquidos,
e estes melhor que os sólidos 
No que se refere aos sólidos: 
Quanto mais pulverizados estiverem os reagentes,
mais rápida é a reação 
Temperatura em que se realiza a experiência
Um aumento da temperatura aumenta a freqüência e a energia das colisões entre os reagentes, como consequência, o número de colisões efetivas e a velocidade da reação aumentam 
Para que as moléculas quebrem suas ligações iniciais
e formem novas substâncias é necessária uma energia mínima denominada de 
ENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)
caminho da reação
energia ( kcal )
+ 10
+ 15
+ 50
Ea = + 40 kcal
LUZ
A luz provoca algumas reações denominadas de
 REAÇÕES FOTOQUÍMICAS 
As principais são: 
Fotossíntese 
Decomposição da água oxigenada em água e oxigênio 
PRESSÃO
Um aumento da PRESSÃO aumentará o número de COLISÕES e a reação será mais RÁPIDA
CATALISADORES
É uma substância que
diminui a energia de ativação de uma reação
aumentando assim a sua velocidade 
Os catalisadores não são consumidos durante a reação 
Os catalisadores não alteram a variação de entalpia da reação 
01) A velocidade de uma reação química depende:
 Do número de colisões entre moléculas na unidade de tempo.
Da energia cinética das moléculas envolvidas na reação.
III. Da orientação das moléculas.
Estão corretas as alternativas:
a) I, II e III.
b) somente I.
c) somente II.
d) somente I e II.
e) somente I e III.
V
V
V
02) O carvão é combustível constituído de uma mistura de compostos ricos em carbono. A situação do combustível, do comburente e a temperatura utilizada favorecerão a combustão do carbono com maior velocidade, é, na ordem: 
a) carvão em pedaços, ar atmosférico, 0°C.
b) carvão pulverizado, ar atmosférico, 30°C.
c) carvão em pedaços, oxigênio puro, 20°C.
d) carvão pulverizado, oxigênio puro, 100°C.
e) carvão em pedaços, oxigênio líquido, 50°C.
VER
CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES
Um aumento da concentração dos reagentes numa solução acarretará no aumento do número de colisões e,
em conseqüência,
um aumento da velocidade da reação 
Para uma reação genérica: a A + b B  Produtos
A velocidade da reação é dada pela expressão:
Onde os valores de “ x ” e “ y ” são determinados experimentalmente Esta equação é conhecida pelo nome de LEI DA VELOCIDADE
v = k [ A ] [ B ]
x
y
Para as reações ELEMENTARES
os valores dos expoentes são iguais aos coeficientes das substâncias na equação química 
2 NO (g) + H2 (g)  N2O (g) + H2O (g) 
v = k [ NO ] [ H2 ]
2
Para a reação:
A lei da velocidade é:
01) A reação A + 2 B  P se processa em uma única etapa. Qual a velocidade desta reação quando K = 0,3 L/mol . min, [A] = 2,0 M e [B] = 3,0 M ?
a) 5,4.
b) 4,5.
c) 1,8.
d) 18,0.
e) 54.
v
=
k
[ A ]
[ B ]
2
k = 0,3 L / mol . min
[ A ] = 2,0 M
[ B ] = 3,0 M
2
v = 0,3 x 2 x 3
v = 0,3 x 2 x 9
v = 5,4
Se uma reação ocorrer em várias etapas
sua velocidade é dada pela 
ETAPA MAIS LENTA 
 A + A  A2
( etapa lenta )
A2 + B  A2B 
( etapa rápida )
2 A + B  A2B 
( reação global )
V = k [ A ]
2
A lei da velocidade é:
02) (Unip-SP) A poluição é uma das causas da destruição da camada de ozônio.
 Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de
 nitrogênio com o ozônio:
 2 NO2 (g) + O3 (g)  N2O5 (g) + O2 (g)
 Essa reação ocorre em duas etapas: 
I. NO2 (g) + O3 (g)  NO3 (g) + O2 (g) (lenta)
II. NO3 (g) + NO (g)  N2O5 (g) (rápida) 
Assinale a lei de velocidade para essa reação: 
v = k [NO2] [O3]
v = k [NO2] [O3]
v = k [NO3] [NO2]
v = k [NO2] [O3] + k’ [NO3] [NO2]
v = k [NO2]
2
2
03) Na decomposição térmica da amônia expressa pela equação:
2 NH3 (g)  N2 (g) + 3 H2 (g)
Duplicando-se a concentração molar de NH3, a velocidade da reação ficará:
a) inalterada.
b) duas vezes maior.
c) três vezes maior.
d) quatro vezes maior.
e) seis vezes maior.
v
=
k
[ NH3 ]
2
[ NH3 ] = x mol /L
v
=
k
x
2
[ NH3 ] = 2x mol /L
v’
=
k
( 2x )
2
v’
=
k
x
4
2
v’
=
4
v
04) Unisinos-RS) Na Química ambiental, que procura, entre outras coisas, avaliar
 formas de atenuar a emissão de substâncias gasosas que depreciam a
 qualidade do ar; a reação entre os gases monóxido de carbono e oxigênio,
 para produzir dióxido de carbono, tem grande importância. A equação
 representativa dessa reação é: 
2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g)
v1
v2
Quando se duplicarem, simultaneamente, as concentrações molares de CO e O2, efetuando a reação em sistema fechado, por quantas vezes ficará multiplicada a velocidade da reação “v”?
2.
4.
8.
16.
32.
Pág. 45
Ex. 10
v = k [CO] [O2]
2
[CO2] = x mol/L
[O2] = y mol/L
2
v = k x y
[CO2] = 2x mol/L
[O2] = 2y mol/L
2
v’ = k (2x) (2y)
2
v’ = 8
v
k x y
05) A tabela abaixo apresenta os valores das velocidades de reação e as
 correspondentes concentrações
em mol / L dos reagentes em idênticas
 condições, para o processo químico representado pela equação: 
3 X + 2 Y  Z + 5 W
velocidade [ X ] [ Y ]
10
10
10
10
10
40
40
20
5
Qual a equação de velocidade desse processo?
v
=
k
[ X ]
[ Y ]
b
x
a
1
2
3
1
2
=
10
40
k
k
x
x
x
10
5
b
a
b
a
10
10
x
2
3
=
40
40
k
k
x
x
x
10
10
b
2
b
2
20
10
4
=
2
a
=
2
a
2
2
a = 2
1
=
2
b
=
2
b
2
0
b = 0
v
=
k
[ X ]
[ Y ]
0
2
ou
v
=
k
[ X ]
2
Pág. 44
Ex. 08
06) (Urca-CE) Dada a seguinte reação genérica “2 A + B  C” e o quadro cinético
 abaixo:
Experiência
[A] mol/L
[B] mol/L
Velocidade (mol/L.s)
I
0,42
0,21
0,20
II
0,42
0,63
1,80
III
0,84
0,21
0,40
É correto afirmar:
 é uma reação elementar.
 a ordem global da reação é 2.
 a lei de velocidade é v = k[A]2[B].
 a constante de velocidade é igual a 1.
 a lei de velocidade é v = k[A][B]2. 
v = k [A] [B]
x
y
=
2
1
1,80
0,20
k . (0,42) (0,63)
x
y
k . (0,42) (0,21)
x
y
9 = 3
y
y = 2
=
3
1
0,40
0,20
k . (0,84) (0,21)
x
y
k . (0,42) (0,21)
x
y
2 = 2
x
x = 1
v = k [A] [B]
2