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instante! V Formas de conversão de velocidade A energia livre de Gibbs é uma grandeza que busca medir a totalidade de energia atrelada a um sistema termodinâmico disponível para execução de trabalho Uma observação empírica é que a velocidade da reação é proporcional as [] molares dos reagentes elevadas a uma potência simples é chamada de “Lei das velocidades”. Velocidade da reação = k[A].[B] Uma observação empírica é que a velocidade da reação é proporcional as [] molares dos reagentes elevadas a uma potência simples é chamada de “Lei das velocidades”. A ordem da reação não precisa ser um n° inteiro, pode ser fracionário. Exemplo de reação de 2° ordem: Redução do dióxido de nitrogênio pelo monóxido de carbono, NO2(g) + CO(g) → NO(g) + CO(g) Velocidade = k[NO2] 2 Segunda ordem em NO2 e como não existe qualquer outra espécie na lei de velocidade, de segunda ordem no global. A velocidade dessa reação é independente da concentração de CO, contanto que haja presença de algum CO. Essa independência de concentração é expressa dizendo que a reação é de ordem zero em CO; Porque uma concentração elevada a potência zero é 1 ([CO])0 = 1 Uma reação não precisa ser de ordem inteira, e muitas vezes em fase gasosa não têm. Ex.: velocidade = k[A]1/2. [B] 1) A velocidade de formação de C na reação 2 A + B → 3C + D é 2,2 mol.L-1s-1. Dê as velocidades de formação e de consumo de A, B e D. Resposta: A = 1,46 mol.L-1s-1; B = 0,73 mol.L-1s-1; C = 0,73 mol.L-1s-1 2) A Lei de velocidade da reação A + B + C→ D velocidade = k[A].[B].[C]. Quais as unidade de k? Resposta: mol.L-1s-1 (mol.L-1 )3= mol-2.L2s-1 3) Sob certas condições, a velocidade de formação NH3 na reação N2(g) + 3H2(g) → 2NH3(g) é de 1,2 mmol -1s-1. Qual é a velocidade de consumo do H2? Resposta = 1,8 mol.L-1s-1 Exercícios Condições para que uma reação ocorra ... Colisão inoperante Colisão eficaz Condições para que uma reação ocorra ... Condições para que uma reação ocorra ... À medida que se acumularam dados sobre a velocidade das reações, Arrhenius observou que quase todos essas velocidades apresentavam semelhança em sua dependência da temperatura. A expressão matemática dessa conclusão é que a constante de velocidade varia com a temperatura de acordo: ln k = coeficiente angular x 1/T + interseção A e Ea = Parâmetros de Arrhenius = tabela Reta com coef. angular característico da reação Ponto de vista prático: Uma elevada Ea corresponde a uma velocidade de reação que é muito sensível A temperatura. A curva de Arrhenius tem uma inclinação mais acentuada. . Uma pequena Ea indica uma velocidade de reação que varia apenas ligeiramente com a temperatura. A inclinação é pequena. Uma reação com energia de ativação zero = reações Uma vez conhecida a energia de ativação de uma reação, é simples a questão de se prever o valor de uma constante de velocidade k’, na temperatura T’, a partir de seu valor k, numa outra temperatura T. Para isso, escrevemos ln k’ = ln A – Ea /RT’ Substituindo na equação de Arrhenius ln k’ – ln k = - Ea/RT’ + Ea/RT Podemos escrever na expressão: ln k’/k = Ea/R ( 1/T – 1/T’ ) K’=final
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