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CINETICA.UMC.2017.2

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em que vão se efetuar essas reações, em escala industrial. É claro que, se a reação for suficientemente rápida, a ponto de ser considerada em equilíbrio, o projeto ficará bem mais simplificado. Nesse caso, as informações cinéticas não serão necessárias, bastando, para o projeto, informações termodinâmicas.
Na Química Forense, na determinação da hora da morte do indivíduo pela temperatura do corpo.
O interesse da Cinética Química não se restringe aos domínios da química e da tecnologia química. Os modelos teóricos estudados em cinética química são também válidos para a compreensão das velocidades de transformação em sistemas com um grande número de unidades elementares, tais como processos de transformações sociais, crescimento e declínio de espécies, funcionamento de fábricas, etc.
BREVE HISTÓRICO DO ESTUDO DE CINÉTICA QUÍMICA
Observações qualitativas de velocidades de reações químicas foram feitas por escritores antigos em metalurgia, fermentação e alquimia, mas a primeira investigação quantitativa significativa foi realizada por Ludwig Wilhelmy, em 1850. Este pesquisador estudou a inversão da sacarose em soluções aquosas de ácidos, acompanhando a transformação com um polarímetro; equacionou a velocidade do decréscimo da concentração de açúcar. Com base neste trabalho, Wilhelmy merece ser considerado o fundador da Cinética Química.
O importante trabalho de Guldberg e Waage, que foi publicado em 1863, enfatizou a natureza dinâmica do equilíbrio químico. Mais tarde, Van’t Hoff igualou a constante de equilíbrio à relação entre as constantes de velocidade das reações direta e inversa.
Em 1865 e 1867, Harcourt e Esson estudaram a reação entre permanganato de potássio e ácido oxálico, mostrando como se calculam as constantes de velocidade para uma reação na qual a velocidade é proporcional ao produto das concentrações de dois reagentes. Estes autores também discutiram a teoria das reações consecutivas.
Inicialmente as investigações incidiram sobre reações de velocidade moderada, onde as variações de concentrações de reagentes e produtos podiam ser estudadas pelos processos correntes de análise química, durante minutos e horas. Porém, os métodos experimentais evoluíram e presentemente é possível seguir muitas reações químicas através de vários métodos físicos, especialmente por técnicas espectroscópicas, até tempos da ordem dos fentossegundos (10-15 s), sem perturbar o curso das reações.
REAÇÃO QUÍMICA: DEFINIÇÃO E CLASSIFICAÇÃO.
Definição: reação química é o rearranjo ou redistribuição dos átomos constituintes de dadas moléculas, para formar novas moléculas, diferentes das primeiras em estrutura e propriedades.
Condições de ocorrência de uma reação química: afinidade química entre as substâncias reagentes, contato entre elas; energia de ativação e choques efetivos entre as suas moléculas.
 H (kJ) complexo ativado
 HCA
 Ea
 HP 2 HI
 
 HR H2 + I2 HREAÇÃO 
 Caminho da Reação
Exemplo: H2 + I2 2 HI H = + 53 kJ
H I H I H I
 + + 
H I H I H I
 
 Reagentes Complexo Ativado Produtos
Classificação das reações químicas:
quanto à fase de agregação em que se encontram as espécies químicas na reação:
Reação homogênea: espécies químicas se encontram na mesma fase: ou líquida ou gasosa.
Reação heterogênea: espécies químicas se encontram em fases diferentes: fase sólida + líquida; fase sólida + sólida; fase sólida + líquida + gasosa, etc.
Exemplos:
	Não – catalíticas Catalíticas
	
Homogêneas
Heterogêneas
	Grande parte das reações em fase gasosa.
	Grande parte das reações em fase líquida.
	
	Reações rápidas (queimas)
	Reações em sistemas coloidais. Reações enzimáticas e microbianas.
	
	Queima de coque
Ustulação de minérios
Ataque de sólidos por ácidos
Absorção gás-líquido com reação
Redução de minério de ferro
	Síntese do NH3
Oxidação do NH3 na produção do ácido nítrico.
Craqueamento do óleo cru.
Oxidação de SO2 a SO3
 
quanto à estequiometria:
reação simples ou isolada: apresenta uma única estequiometria para as substâncias reagentes diante de qualquer modificação nas condições do processo.
Exemplo: HCl + NaOH NaCl + H2O
reações múltiplas: apresentam mais de uma estequiometria para as substâncias reagentes diante de modificações nas condições de processo. As reações múltiplas podem ser classificadas também em: reações em série ou consecutivas; reações paralelas competitivas e laterais, reações combinadas série-paralelo e reações independentes.
Exemplo: 
A 140ºC, em meio ácido sulfúrico: 2 C2H5OH C2H5OC2H5 + H2O
A 170ºC, em meio ácido sulfúrico: C2H5OH C2H4 + H2O
quanto ao número de etapas para atingir o complexo ativado:
Reação elementar: uma única etapa.
Reação não-elementar: mais de uma etapa.
Exemplos:
reação elementar:
H2 + I2 2 HI
 
reação não-elementar:
NO2 + CO CO2 + NO , pois:
1ª etapa (lenta): NO2 + NO2 NO3 + NO
2ª etapa (rápida): NO3 + CO NO2 + CO2
 ____________________________________________ +
 Reação Global: NO2 + CO CO2 + NO
1.5. FATORES QUE AFETAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS.
CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES
 
 Quanto maior o número de partículas de reagentes por unidade de volume (maior concentração), maior a probabilidade de essas partículas colidirem de modo efetivo. Conseqüentemente maior será a velocidade da reação.
{maior concentr. de partíc. reagentes} {maior o nº de colisões efetivas} {maior a veloc. da reação}
Ver: “ Lei da Ação das Massas, de Guldberg-Waage” e “Definição de Velocidade de Reação Química.”
 Velocidade
 Conc. Molar de Reação 
 Produto
 Reagente
 
 Tempo Tempo
PRESSÃO
 Um aumento de pressão num sistema em reação implica um contato maior entre os reagentes, pois o volume do sistema diminui.
 Desse modo, haverá um número maior de partículas reagentes por unidade de volume (concentração aumenta), o que possibilita um maior número de colisões entre as partículas e conseqüentemente a velocidade da reação se torna maior.
 O efeito da pressão é considerável apenas quando substâncias na fase gasosa participam da reação.
 Pela equação de estado de um gás ideal (equação de Clapeyron) tem-se a relação entre CA e pA:
 CA = pA / R T onde pA = yA . P
NATUREZA DOS REAGENTES
 Para que uma reação química se realize, é necessário que as ligações existentes nos reagentes sejam rompidas, possibilitando