Aula 10 cinética 2019 2

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CINÉTICA QUÍMICA
UTILIDADE DA CINÉTICA
1- Calcular a velocidade de uma reação a partir do conhecimento da constante de velocidade e das concentrações de reagentes;
2- Calcular a concentração de reagentes em qualquer instante durante o decorrer de uma reação.
EFEITO DA CONCENTRAÇÃO NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES
Formas de expressar a velocidade das reações
Velocidade de reação: variação da concentração de produtos ou reagentes dividida pelo tempo que a mudança leva para ocorrer.
Velocidade média: variação da concentração de um reagente durante um intervalo de tempo.
Velocidade instantânea: é a inclinação da tangente traçada no gráfico da concentração versus tempo no instante de interesse:
	- Método da velocidade inicial;
	- Método da velocidade integrada;
Em geral a velocidade das reações aumentam com o aumento da concentração.
As características das velocidades das reações podem ser comumente identificada pelo exame da velocidade inicial da reação, que é a velocidade instantânea de mudança de concentração de uma espécie no início da reação.
Lei de Velocidade: expressão da velocidade instantânea de reação em termos da concentração de uma espécie em qualquer instante.
Constante de Velocidade: corresponde à inclinação da reta, o coeficiente angular, esta possui diferentes unidades, independe da concentração mas depende da temperatura.
Unidades de K (depende da ordem total da reação): Ordem zero mol/Ls; 1ª Ordem s-1; 2ª Ordem L/mol s; 3ª Ordem L2/mol2s.
Reação de Ordem Zero: a velocidade independe da concentração.
Reação de Primeira Ordem: a velocidade será proporcional a concentração.
Reação de Segunda Ordem: a velocidade será proporcional ao quadrado da concentração.
A ordem de reação não pode ser predita através de equações químicas, a Lei de Velocidade é empírica.
Velocidade Instantânea Integrada
 Reações de ordem zero são raras. As reações de primeira e de segunda ordem são os tipos mais comuns. 
velocidade = k[A]0=k
 A velocidade de uma reação de ordem zero é constante e independente das concentrações de reagentes.
[A] = [A]0 – k t 
Gráfico da concentração [A] em função do tempo para uma reação de ordem zero.
Velocidade Instantânea Integrada
Podemos obter uma equação para o tempo de meia-vida da reação de ordem zero, 2ª ordem, se fizermos [A] = [A]0/2 na equação da Lei de Velocidade.
Reação de 2ª Ordem:
Reação de Ordem Zero:
t½ =
[A]0
2k
EFEITO DA TEMPERATURA NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES
EFEITO DO CATALISADOR NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES
CATÁLISE HETEROGÊNEA
Processo Haber (produz NH3)
N2 (g) + 3H2 (g) 2NH3 (g)
Fe/Al2O3/K2O
catalisador
A síntese de Haber do amoníaco
Características dos catalisadores
a) Somente aumentam a velocidade;
b) Não são consumidos;
c) Não iniciam reações, mas interferem nas que já ocorrem sem a sua presença;
d) Podem ser utilizados em pequenas quantidades, visto que não são consumidos;
e) Seus efeitos podem ser diminuídos pela presença de “venenos de catálise”. 
[
]
t
X
V
D
D
-
=
[
]
t
Y
V
D
D
=
[
]
k
dt
A
d
=
-
[
]
[
]
[
]
0
2
/
1
2
/
1
0
0
1
1
2
/
1
A
k
t
kt
A
A
=
Û
+
=
  
1
[
A
]
=
1
[
A
]
0
+
kt