slide de quimica geral II - Cinética Química

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UFRJ – UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA GERAL E INORGÂNICA
DISCIPLINA: QUÍMICA GERAL II – IQG 120
PROFESSORA: FERNANDA ARRUDA
Cinética Química
MARIANA FERREIRA
MICHELE MARTINS
NATÁLIA RAMOS
Teoria das Colisões
 A teoria das colisões baseia-se na teoria cinética dos gases, na qual admite-se que, para que ocorra reação entre moléculas, é necessário que elas colidam entre si.
A colisão entre as partículas das substâncias reagentes deve acontecer através de uma orientação adequada e com uma energia maior que a energia mínima necessária para a ocorrência da reação.
Essa energia mínima que deve ser fornecida aos reagentes é denominada Energia de Ativação (Ea). Sem atingi-la, a reação não ocorre.
Teoria das Colisões
No choque as moléculas absorvem a quantidade de energia mínima necessária (energia de ativação) para a formação do complexo ativado, ou seja, um estado intermediário (estado de transição) entre os reagentes e os produtos. Nessa estrutura, as ligações dos reagentes estão enfraquecidas e as dos produtos estão sendo formadas.
Se não for atingida a energia de ativação, não é possível formar o complexo ativado, pois ela serve como uma barreira energética a ser ultrapassada para que a reação química ocorra.
Teoria das Colisões
Teoria das Colisões
Observe uma reação genérica que mostra essa formação do complexo ativado abaixo:
AB + XY → AX + YB
Teoria das Colisões
Quanto maior a frequência de colisões efetivas, maior será a velocidade da reação.
Teoria das Colisões
Quando colocamos duas substâncias em contato, suas partículas começam a colidir umas com as outras. Nem todas as colisões são eficazes, isto é, nem todas dão origem a novos produtos. No entanto, as colisões que rompem as ligações formadas e formam novas ligações, são denominadas colisões eficazes ou efetivas.
Colisões Efetivas
Essas colisões ocorrem de forma adequada: seu choque é frontal geometricamente e bem orientado. 
Colisões Efetivas
Fatores que influenciam as colisões efetivas:
 Temperatura;
 Superfície de Contato;
 Concentração dos Reagentes;
 Pressão.
Concentração dos Reagentes
A lei da velocidade mostra como a velocidade de reação está relacionada com a concentração das substâncias. 
Sempre que aumentamos a concentração de um ou de todos os reagentes participantes de uma
 reação química, ocorre aumento de sua taxa de desenvolvimento, isto é, a velocidade da reação.
O aumento da concentração dos reagentes faz com que se tenha uma maior quantidade de partículas ou moléculas confinadas num mesmo espaço..
Concentração dos Reagentes
+ reagentes
Isso aumenta a quantidade de choques entre elas e aumenta também a probabilidade de ocorrerem colisões eficazes que resultem na ocorrência da reação. 
O resultado é que a reação ocorre com maior rapidez.
Concentração
Velocidade
Praticando...
Concentração dos Reagentes
Exercício de exemplo do livro Química - ciência central. 
Considere a reação A + B  C para qual v = k[A][B]². Cada uma das seguintes caixas representa uma mistura de reação na qual A é mostrado como esferas vermelhas e B como esferas azuis. Coloque essas misturas em ordem crescente de velocidade de reação. 
Quando duas moléculas movendo-se rapidamente se chocam, esta colisão poderá gerar uma reação química efetiva ou não. 
Teoria do Estado de Transição
Para que uma colisão efetiva ocorra, é necessário que as moléculas colidam com força suficiente.
Teoria do Estado de Transição
Essa energia cinética, que é transformada em potencial no momento do impacto, é chamada de energia de ativação.
Ou seja, é necessário uma energia cinética mínima que as moléculas precisam possuir conjuntamente para superar as repulsões entre suas nuvens eletrônicas quando elas colidem.
As espécies que existem no topo da barreira da energia potencial durante uma colisão efetiva não correspondem aos reagentes nem aos produtos, mas, ao contrário a alguma combinação de átomos altamente instáveis, que chamamos de complexo ativado. Este complexo ativado é dito existir em um estado de transição, ao longo da coordenada de reação.