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13.4 Integrated rate laws give concentration as a function of time
6
Verifique a aprendizagem
 A lei de velocida para a reação de A→B é de ordem zero para A e a sua constante de velocidade é de 0.02 M/s. Se a reação começa com 1.50 M A, qual será a concentração de A, após 15 segundos de reação?
[A]=[A0]-kt
[A]=1.2M
13.4 Integrated rate laws give concentration as a function of time
7
Verifique a aprendizagem
 O decaimento radioativo de um novo átomo ocorre, e após 21 dias, a quantidade inicial é reduzida a 33%. Qual a constante de velocidade para o decaimento e s-1?
k = 6.11×10-7 s-1
k = 0.0528 da-1
7
Chem FAQ: How does concentration vary with time in a first order reaction? 
13.2 Rates of reaction are measured by monitoring change in concentration over time
3
Sua Vez!
Na reação 2CO(g) + O2(g) →2CO2(g), a taxa de reação para o CO é de 2.0 M/s. Qual seria a taxa de reação para O2?
A mesma
Duas vezes maior
Metade
 Não pode ser dita com as informaçõe dadas
13.3 Rate laws give reaction rate as a function of reactant concentrations
4
Sua vez!
Para os seguintes dados, determine a ordem para o NO2 na reação a 25° 2 NO2(g) + F2(g)→ 2 NO2F(g):
Exp.
[NO2]
[F2]
TaxaNO2consumo(M/s)
1
0.001
0.005
2 (10-4)
2
0.002
0.005
4 (10-4)
3
0.001
0.002
2(10-4)
 0 
 1 
 2 
 3 
 não é possível afirmar
13.3 Rate laws give reaction rate as a function of reactant concentrations
5
Sua vez!
 ClO2, é um gás amarelo-avermelhado solúvel em água. Em solução básica, fornece os ions ClO3- and ClO2-.
 2ClO2(aq) + 2OH-(aq)→ 6ClO3- (aq) + ClO2- (aq) + H2O(l) 
A lei de velocidade é V=k[ClO2]2[OH-], qual o valor da constante de velocidade quando [ClO2]=0.060M, [OH-] = 0.030, e a velocidade 0.0248 M/s
0.02 M-1 /s
0.02 M/s
0.02 s-
Nenhum desses
2.3(102) M-2 s-1
13.4 Integrated rate laws give concentration as a function of time
8
Verifique a aprendizagem
 A meia-vida do I-132 é 2,295h. Qual a porcentagem remanescente após 24 horas?
0.302 h-1 = k
A = .0711 %
8
13.4 Integrated rate laws give concentration as a function of time
9
Verifique a aprendizagem
 A constante de velocidade para a reação de segunda ordem 2A→B é 5.3×10-5 M-1s-1. qual a quantidade inicial se, após 2 horas, restam 0.35M?
A0=0.40 M
9
ChemFAQ: How does concentration vary with time in a second order reaction? 
13.4 Integrated rate laws give concentration as a function of time
10
Meia-vida de segunda ordem
Depende da quantidade presente no inicio
Qual a relação entre k e t1/2 para esse tipo de reação?
10
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
11
Verifique a aprendizagem
A reação: A + 3 B → D + F foi estudada e os seguintes mecanismos foram determinados.
 A + B → C (fast)
 C + B → D + E (slow)
 E + B → F (very fast)
Qual a lei de velocidade esperada?
V=k[C][B]
13.5 Reaction rate theories explain experimental rate laws in terms of molecular collisions
12
Teoria de colisão das Reações
Para a reação ocorrer, três condições são necessárias:
Colisão entre as partículas dos reagentes
Energia de colisão suficiente para quebrar/formar ligações
Orientação correta das particulas para formar as ligações
12
Figure 13.9 The importance of molecular orientation during a collision in a reaction. The key step in the decomposition of NO2Cl to NO2 and Cl2 is the collision of a Cl atom with a NO2Cl molecule. (a) A poorly oriented collision. (b) An effectively oriented collision.
13.5 Reaction rate theories explain experimental rate laws in terms of molecular collisions
13
Diagramas de energia potencial
Demonstra a energia necessária bem como a dos produtos em um processo reacional
informa se uma reação é exotérmica ou endotérmica
informa se uma reação ocorre em uma etapa ou em várias etapas
Informa qual é a etapa lenta.
13.5 Reaction rate theories explain experimental rate laws in terms of molecular collisions
14
Diagrama de energia potencial
                                                                                                                                                                                                                                                                                                
14
Figure 13.11 Potential-energy diagram for an exothermic reaction. 
13.5 Reaction rate theories explain experimental rate laws in terms of molecular collisions
15
Sua vez!
Examine o diagrama de energia potencial. Qual é a etapa lenta (determinante da velocidade)?
Etapa 1
Etapa 2
Não é possível dizer
Reaction Progress
Potential Energy
13.6 Activation energies are measured by fitting experimental data to the Arrhenius equation
16
Efeito da temperatura
Mudanças na temperatura afetam a constante de velocidade, k, de acordo com a equação Arrhenius:
p é o fator estéreo
Z é a frequeência das colisões.
Ea é a energia de ativação
R é a constante dos gases ideais (8.314 J/mol K)
T é a temperatura (K)
A é o fator de frequência
16
Activation Energy (Ea) : The energy needed for the reaction to proceed. Includes the energy needed to break the bonds in the reactant molecules.
Frequency Factor (A) : The relative probability that the reactant molecules will collide in the proper orientation to initiate product formation.
13.6 Activation energies are measured by fitting experimental data to the Arrhenius equation
17
Trabalhando com a equação de Arrhenius
Forma linear: determina a Ea e o valor de A 
Forma de razão: pode ser usada quando A não é conhecido
17
ChemFAQ: Calculate k at a selected temperature, given Ea and k at another temperature. 
13.6 Activation energies are measured by fitting experimental data to the Arrhenius equation
18
Verifique a aprendizagem
 Dado que k a 25°C é 4.61×10-1 M/s e que a 50°C é de 4.64×10-1 M/s, qual a energia de ativação para a reação?
208 J/mol=Ea
18
ChemFAQ: Calculate k at a selected temperature, given Ea and k at another temperature. 
13.6 Activation energies are measured by fitting experimental data to the Arrhenius equation
19
Sua vez!
 Na reação 2N2O5(g) 4 NO2(g) + O2(g) as seguintes temperaturas e constantes de velocidades foram obtidas. Qual a energia de ativação da reação?
99.7 kJ
-99.7 kJ
1004 kJ
-1004 kJ
Nenhum desses
T (K)
k (s-1)
338
328
318
4.87(10-3)
1.50(10-3)
4.98(10-4)
19
Slope of plot = -11995; slope = -Ea/R ; R=8.314e-3 kJ/molK. Incorrect answers from other version of R
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
20
Mecanismos de reação 
Fornece como ocorre em nível molecular, e em que ordem
Fornece quais etapas na reação são rápidas e quais são lentas
A etapa determinante da velocidade é a etapa lenta da reação 
Etapas elementares 
20
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
21
Etapas elementares
Reaçõeselementares
Molecularidade
Lei develocidade
A→Products
Unimolecular
Rate=k[A]
A+A→Products
A+B →Products
Bimolecular
Rate=k[A]2
Rate=k[A][B]
A+A+B→Products
3A →Products
A+B+C →Products
Termolecular
Rate=k[A]2[B]
Rate=k[A]3
Rate=k[A][B][C]
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
22
Intermediários e catalisadores
Devido ao catalisador interagir com os reagentes, ele aparecerá no mecanismo
Catalisadores são consumidos em etapas primárias e são regenerados em etapas subsequentes
Intermediarios são produtos temporários
Intermediarios são formados em etapas primarias e consumidas em etapas posteriores
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
23
Verifique a aprendizagem
O mecanismo reacional proposto para a decomposição do H2O2 é:
 H2O2 + I- → H2O + IO- (lenta)
 H2O2 + IO- → H2O + O2 + I- (rapida)Qual é a etapa determinante da velocidade?
Há algum intermediário?
step 1
IO-
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
24
Leis de velocidade e mecanismos
A maior parte do tempo reacional é devido a etapadeterminate da velocidade
Substâncias que reagem nesta etapa tem grandes efeitos na velocidade da reação
A lei de velocidade observada usualmente coincidem com a lei de velocidade baseada na etapa determinante da onde a ordem de cada reagente é o seu coeficiente estequimétrico
24
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
25
Verifique a aprendizagem
O mecanismo reacional proposto para a decomposição do H2O2 é:
 H2O2 + I- → H2O + IO- (lenta)
 H2O2 + IO- → H2O + O2 + I- (lenta)
Qual a lei de velocidade esperada?
V=k[H2O2][I-]
13.7 Experimental rate laws can be used to support or reject proposed mechanisms for a reaction
26
Verifique a aprendizagem
A reação: A + 3 B → D + F foi estudada e os seguintes mecanismos foram determinados.
 A + B → C (rapida)
 C + B → D + E (lenta)
 E + B → F (muito rápida)
Qual a lei de velocidade esperada?
V=k[C][B]

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