Cinética química III

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CINÉTICA QUÍMICA – PARTE III
Professor Rafael Izidoro Rodrigues / Química / Ensino médio / Pré-vestibular
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CINÉTICA QUÍMICA – PARTE III
Professor Rafael Izidoro Rodrigues / Química / Ensino médio / Pré-vestibular
A lei da ação das massas (lei de Guldberg – Waage)
Cato Maximilian 
Guldberg
(1836 / 1902)
Peter Waage
(1833 / 1900)
A velocidade de uma reação química é diretamente proporcional a concentração do (s) reagente (s).
A concentração obedece exponenciais específicos, obtidos experimentalmente.
A + B + C + ... → Produtos
V = k . [A]x . [B]y . [C]z ...
Como determinar a equação da velocidade?
3A + B + C → A2B + AC 
[A]
[B]
[C]
Velocidade
(mol.L-1.s-1)
ExpI
0,5
0,5
0,5
2 . 10-2
ExpII
0,5
0,5
1,0
2 . 10-2
ExpIII
0,5
1,0
0,5
4 . 10-2
ExpIV
1,0
0,5
0,5
8 . 10-2
V = k . [A]x . [B]y . [C]z
Para [A]x, [B] e [C] devem ser constantes
x = 2 
Para [B]y, [A] e [C] devem ser constantes
Para [C]z, [A] e [B] devem ser constantes
y = 1 
z = 0 
V = k . [A]2 . [B]1 . [C]0
x4
x2
4 = 2x
x = 2 
y = 1 
z = 0 
x2
x2
x1
x2
2 = 2y
1 = 2z
2
Determinar a equação da velocidade da reação 2NO + 2H2 → N2 + 2H2O 
e sua constante de proporcionalidade (k).
Exp
[NO]
Mol . L-1
[H2]
Mol.L-1
Velocidade
Mol . L-1. s-1
1
0,1
0,1
1,23 . 10-3
2
0,1
0,2
2,46 . 10-3
3
0,2
0,2
9,84 . 10-3
V = k . [NO]x . [H2]y
Para x:
2x = 4
Para y:
x2
x4
2y = 2
V = k . [NO]2 . [H2]1
x = 2
y = 1
x2
x2
Para k:
1,23 . 10-3 = k . [0,1]2 . [0,1]1
k = 1,23
A ordem de reação
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V = k . [NO]2 . [H2]1
2 é a ordem de reação referente ao NO (segunda ordem)
1 é a ordem de reação referente ao H2 (primeira ordem)
3 é a ordem global da reação (terceira ordem)
A ordem é baseada nos expoentes da equação da velocidade
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As reações elementares e as não elementares
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Uma reação é elementar quando ocorre em uma única etapa
Este é um dado que deve ser fornecido!
Coeficientes estequiométricos
Expoentes (lei de velocidade)
V = k . [NO] . [H2]
NO(g) + H2(g) → 1N2O(g) + 1H2O(g)
2
1
2
1
CINÉTICA QUÍMICA – PARTE III
Uma reação é não elementar quando ocorre em duas ou mais etapas
Este é um dado que deve ser fornecido!
A equação da velocidade é determinada pela etapa mais lenta
2NO2(g) → 1NO(g) + 1NO3(g)
1NO3(g) + 1CO(g) → 1CO2(g) + 1NO2(g)
Rápida
1NO2(g) + 1CO(g) → 1CO2(g) + 1NO(g)
Global
Lenta
V =
k . [NO2]2
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A respeito da reação xA + yB → C + D, 
analise as suposições abaixo e assinale V ou F.
A ordem global de reação é dada por x + y
Sendo esta uma reação não elementar, sua equação é V = k . [A]x
Sendo V = k . [A]2, ao duplicarmos [A], a velocidade quadruplicará 
Sendo uma reação não elementar, de etapa lenta 3B → 2E, V = k . [B]3
A ordem de reação de A é x, assim como a ordem de reação de B é y
Sendo esta uma reação elementar, sua equação é V = k . [A]x . [B]y
( )
( )
( )
( )
( )
( )
F
V
F
V
F
V