Físico-Química

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Físico-Química
Cinética Química & Equilíbrio Químico
Nicole Rodrigues de Maria
Recapitulando a Cinética Química
A Cinética Química estuda a rapidez das reações químicas e os fatores que a influenciam.
v: velocidade (rapidez) da reação;
k: constante de velocidade (é uma constante de proporcionalidade, característica da reação;
[X] e [Y]: concentração dos reagentes X e Y, em mol/L
m e n: expoentes determinados experimentalmente
A expressão da Lei Cinética é:
a X + b Y  produtos
v= k * [X]a * [Y]b
Exemplos
1 N2O5 => v= k *[N2O5]1
2 NOBr => v= k * [NOBr]2
Obs: Quando tiver dois reagentes ou dois produtos, multiplica os dois:
1 NO2 + 1 CO
v = [NO2]1 * [CO] 1 
Exercícios
(Cefet-PR) A reação:
NO2(g) + CO(g) → CO2(g) + NO(g)
é de segunda ordem em relação ao NO2(g) e de ordem zero em relação ao CO(g). Em determinadas condições de pressão e temperatura, essa reação ocorre com velocidade v. Se triplicarmos a concentração de NO2(g) e duplicarmos a concentração de CO(g), a nova velocidade de reação v1 será igual a:
a) 3v
b) 6v
c) 9v
d) 12v
e) 18v
Resolução
NO2(g) + CO(g) → CO2(g) + NO(g)
a X + b Y  produtos
v= k * [X]a * [Y]b
Dados:
NO2  segunda ordem
CO  ordem zero
Ocorre com velocidade v
v = [NO2] * [CO]
v = [NO2]2 * [CO]0
v = [ 3 ]2 * [ 2 ]0
v = 3 2 * 2 0
v = 9 * 1
v = 9
Gabarito: c) 9v 
Equilíbrio químico
Equilíbrio Químico é a situação na qual as concentrações dos participantes da reação não se alteram, pois as reações direta e inversa estão se processando com velocidades iguais. É uma situação de equilíbrio dinâmico.
N2O4  2NO2
Equilíbrio químico 
A partir do momento em que o equilíbrio é alcançado, podemos igualar v1 e v2 :
N2O4  2NO2
N2O4 
v1 = k * [N2O4]1 
2NO2 
v2 = k * [NO2]2 
v1 = v2
k * [N2O4]1 = k * [NO2]2
 
Equilíbrio químico
Como e são constantes, então é constante. Essa nova constante é chamada de constante de equilíbrio em função das concentrações, e é simbolizada por Kc.
N2O4  2NO2
 
  Kc = 
Exercícios
(UFRS) Uma reação química atinge o equilíbrio químico quando:
a) ocorre simultaneamente nos sentidos direto e inverso.
b) as velocidades das reações direta e inversa são iguais.
c) os reagentes são totalmente consumidos.
d) a temperatura do sistema é igual à do ambiente.
e) a razão entre as concentrações de reagentes e produtos é unitária.
Gabarito: b)
Exercícios 
Determine a opção que apresenta a expressão da constante de equilíbrio em termos de concentração de regentes e produtos, para a reação:
H2(g) + I2(g)  2HI(g)
Fim