Apontamentos de Cinetica 2018.1
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UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA \u2013 UNISANTA
6º CICLO DE ENGENHARIA QUÍMICA
PROF. HERNANDES DE SOUZA BRANDÃO
APONTAMENTOS DE
CINÉTICA QUÍMICA
SANTOS/SP
FEVEREIRO/2018
UNIVERSIDADE SANTA CECÍLIA - DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA
PLANO DE ENSINO
CURSO: ENGENHARIA QUÍMICA
CICLO: 6º 
PERÍODO: NOTURNO
DISCIPLINA: CINÉTICA QUÍMICA
CÓDIGO DA DISCIPLINA: 410
ANO DE EXERCÍCIO: 2018
PROFESSOR: HERNANDES DE SOUZA BRANDÃO
1. OBJETIVO:
 Capacitar o aluno a:
Identificar o interesse da cinética química, como critério complementar da termodinâmica, para o conhecimento das reações químicas;
Citar as finalidades da cinética química para os processos químicos industriais;
Definir os fatores que afetam a velocidade das reações químicas;
Aplicar técnicas experimentais para determinação dos parâmetros cinéticos;
Interpretar dados cinéticos experimentais;
Equacionar a velocidade das reações químicas.
2. EMENTA:
 Classificação das reações químicas; Definição de Velocidade das Reações Químicas;
Caracterização Matemática de Sistemas com Reações Simples e com Reações Múltiplas; Obtenção e Interpretação de Dados Cinéticos Experimentais; Catálise.
3. CONTEÚDO PROGRAMÁTICO:
 3.1. Introdução:
 3.1.1. Definição de Cinética Química.
 3.1.2. Campo de Aplicação da Cinética Química.
Breve Histórico do Estudo de Cinética Química.
Reação Química: definição e classificação.
Variáveis que afetam a velocidade da reação.
 3.2. Velocidade de Reação:
Definição.
Representação empírica da velocidade da reação (Efeito da Concentração).
Conceitos fundamentais: 
 Cinética química homogênea e heterogênea;
 Mecanismo de reação;
 Molecularidade;
 Ordem de reação; 
 Reações elementares e não-elementares; 
 Reações simples e múltiplas.
 3.3. Caracterização Matemática de Sistemas com Reações Simples.
 3.3.1. Sistemas a Volume Constante;
 3.3.2. Sistemas a Volume Variável.
 3.4. Obtenção e Interpretação de Dados Cinéticos.
 3.4.1. Introdução.
 3.4.2. Obtenção de Dados Cinéticos Experimentais.
 3.4.3. Interpretação de Dados Cinéticos Experimentais.
 3.4.3.1. Método Integral.
 3.4.3.2. Método Diferencial.
 3.5. Efeito da Temperatura:
 3.5.1. Influência da Temperatura segundo a Lei de Arrhenius.
 3.5.2. Influência da Temperatura segundo a Termodinâmica.
 3.5.3. Influência da Temperatura segundo a Teoria das Colisões.
 3.5.4. Influência da Temperatura segundo a Teoria do Estado de Transição.
3.6.Efeito do Catalisador:
Definição de: Catalisador, Inibidor, Biocatalisador, Veneno, Promotor
Classificação da Catálise.
Exemplos de Aplicação.
3.7.Caracterização Matemática de Sistemas Com Reações Múltiplas.
Introdução.
Reações em série.
Reações paralelas.
Reações mistas série-paralelas.
Reações não-elementares
3.7.5.1. Princípio do Estado Estacionário
Reações Enzimáticas.
BIBLIOGRAFIA 
BÁSICA:
SILVEIRA, B.I. \u2013 \u201cCinética Química das Reações Homogêneas\u201d \u2013 Editora Edgard Blücher Ltda. \u2013 São Paulo \u2013 1996.
SILVEIRA, B.I. \u2013 \u201cCinética Química das Reações Homogêneas\u201d . 2 ed. Editora Blücher Ltda. \u2013 São Paulo \u2013 2015.
FOGLER, H. S. \u2013 \u201cElementos de Engenharia das Reaações Químicas\u201d \u2013 3ª Edição \u2013 LTC Editora \u2013 Rio de Janeiro \u2013 2002.
SANTOS, A. M. N. \u2013 \u201cReactores Químicos\u201d \u2013 Vol. 1 \u2013 Fundação Calouste Gulbenkian \u2013 Lisboa \u2013 1990.
ATKINS, P.W.; DE PAULA, J. \u201cFísico-Química\u201d \u2013 2 volumes \u2013 Trad. Edílson Clemente da Silva - 8ª edição \u2013 Livros Técnicos e Científicos Editora \u2013 Rio de Janeiro \u2013 2008.
FIGUEIREDO, J. L.; RIBEIRO, F. R. \u2013 \u201cCatálise Heterogênea\u201d \u2013 Fundação Calouste Gulbenkian \u2013 Lisboa \u2013 1987.
SCHMAL, M. \u201cCinética e Reatores: Aplicação na Engenharia Química\u201d. Rio de Janeiro: Synergia Editora. 2010.
COMPLEMENTAR:
FORMOSINHO, S.J. \u2013 \u201cFundamentos de Cinética Química\u201d \u2013 Fundação Calouste Gulbenkian \u2013 Lisboa \u2013 1982.
LATHAN, J. L. \u2013 \u201cCinética Elementar de Reação\u201d \u2013 Editora Edgard Blücher Ltda. \u2013 São Paulo \u2013 1974.
LOGAN, S.R. \u2013 \u201cFundamentals of Chemical Kinetics\u201d \u2013 Longman Group Limited \u2013 1st edition \u2013 London \u2013 1996.
GATES, B.C. \u2013 \u201cCatalytic Chemistry\u201d \u2013 Jonh Wiley and Sons, Inc. \u20131992.
LEVENSPIEL, O. \u2013 \u201cEngenharia das Reações Químicas\u201d \u2013 Editora Edgard Blücher Ltda. \u2013 São Paulo \u2013 2000.
LAIDLER, K. J. \u2013 \u201cChemical Kinetics\u201d - McGraw-Hill \u2013 New York \u2013 1965.
PEREIRA NETTO, J.C. \u2013 \u201cReflexões sobre Conceitos da Cinética Química e Equilíbrio Químico\u201d. Mogi das Cruzes: Edição do Autor. 2004.
METODOLOGIA
5.1.Aulas Expositivas: quadro de giz e retroprojetor
5.2.Discussão de problemas em grupo
5.3.Provas escritas individuais
5.4.Trabalhos de pesquisa e produção em grupo e individual.
5.5.Uso de programa computacional
CRITÉRIOS DE AVALIAÇÃO
 Pi = Prova x Fator de Produção, i = 1, 2 e 3.
 Fator de Produção = 1,00 ; 1,05 ; 1,10 e 1,15 de acordo com o número de exercícios de produção entregues e corretos respectivamente ao aproveitamento dos exercícios: até 30%; igual a 30% até 50%; igual a 50% até 75%; igual ou maior a 75%.
 
 1º BLOCO
1. INTRODUÇÃO À CINÉTICA QUÍMICA
DEFINIÇÃO:
 Cinética química é um ramo da Físico-Química que estuda a velocidade das reações e os fatores que afetam a velocidade. Estes fatores são: temperatura, pressão, concentração dos reagentes, catalisador, superfície de contato entre os reagentes, luz e eletricidade; além destes, constituem também fatores influentes na velocidade das reações químicas os parâmetros que controlam os vários processos de transportes físicos, tais como as condições de fluxo, o grau de mistura e os parâmetros envolvidos na transferência de calor e massa. Enquanto a termodinâmica está interessada apenas nos estados inicial e final de um processo, a cinética química está interessada nos detalhes da transformação do sistema de um estado a outro, bem como, no tempo necessário para essa transformação.
 O estudo da cinética química é bastante complexo, pois envolve uma grande quantidade de variáveis. Devido a isto, para cada caso, é necessário recorrer às experiências laboratoriais e na maioria das vezes é necessários realizá-las para todo intervalo possível de condições operacionais, sendo raramente possível extrapolar dados em bases puramente teóricas.
 A cinética química está diretamente relacionada ao estabelecimento do mecanismo químico da reação, à obtenção de dados cinéticos experimentais, à correlação destes dados cinéticos pelo emprego de gráficos, tabelas ou equações matemáticas, ao projeto do reator apropriado ao processamento de uma reação específica e à especificação de condições operacionais do mesmo.
CAMPO DE APLICAÇÃO DA CINÉTICA QUÍMICA
Na corrosão, estimativa do tempo de vida dos materiais;
Na farmácia e engenharia de alimentos, estimativa do tempo de validade de medicamentos, alimentos e bebidas;
Na engenharia ambiental, determinação do tempo de biodegradação de materiais, principalmente os sintéticos na natureza;
Na físico-química, como instrumento indispensável no conhecimento da natureza do sistema reagente, formação e quebra das ligações químicas, quantidades energéticas e condições de estabilidade da reação;
Na Física, determinar a desintegração radioativa de certos isótopos de elementos químicos;
Na Geologia, determinar a idade geológica de um mineral e, consequentemente, estimar a idade da Terra;
Na Arqueologia, determinar a idade de um fóssil como também determinar a idade do aparecimento do homem na Terra, aplicando a lei cinética em crânios e ossos encontrados por pesquisadores;
No teste de doping usado pelo Comitê Olímpico Internacional para investigar a existência de substâncias anabolizantes e estimulantes no organismo