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Cinética Química É a parte da química que estuda a velocidade das reações químicas e também os fatores que alteram a mesma; Toda reação química é composta por duas partes: No início de uma reação química, a quantidade de produtos é nula, isto é, no começo, não há produtos; Ao longo da reação, haverá gasto dos reagentes (consumo) e os produtos começarão a surgir; Assim, os reagentes serão consumidos e os produtos, produzidos; Logo, à medida que os reagentes são consumidos, os produtos irão ser gerados (até atingir equilíbrio entre REAGENTES X PRODUTOS; Com isso, torna-se possível realizar o cálculo da Velocidade Média de uma reação com a seguinte fórmula: Para que uma reação química ocorra, são necessárias determinadas condições, sendo elas: Teoria das colisões: É preciso uma colisão (choque) entre as moléculas de reagentes; Não efetiva Não ocorre reação (geometria não adequada); Efetiva ocorre uma reação (geometria adequada); Quanto maior o número de colisões efetivas, maior a Velocidade Média da reação; Os choques que acontecem entre as moléculas dos reagentes formam o Complexo ativado (Estado ativado) Composto intermediário; Logo, para que ocorra a formação desse complexo, é necessária certa quantidade de energia, que é denominada Energia de Ativação; o Quanto maior a Energia de Ativação menor será a velocidade da reação; o Quanto menor a Energia de Ativação, maior será a velocidade da reação; o Assim, a Energia de Ativação e a Velocidade são inversamente proporcionais; Vale ressaltar, também, que há uma variação de entalpia (calor da reação) o Reações endotérmicas: Variação de entalpia dos Produtos > Variação dos Reagentes; o Reações exotérmicas: Variação de entalpia dos Reagentes > Variação dos Produtos; Fórmula da Energia de ativação: Energia de ativação= Energia do complexo ativado - Energia dos reagentes Ea= Eca - Er Fatores que influenciam a Velocidade Média das reações: Temperatura: grau de agitação das moléculas (quanto mais agitadas, maior será a temperatura, e consequentemente, ocorrerão mais choques efetivos, e a velocidade média da reação será maior). Logo, quanto maior a temperatura, maior a Velocidade Média da reação (diretamente proporcionais); Superfície de contato: quanto maior a superfície de contato, maior a Velocidade da reação (diretamente proporcionais); Observação: Vm (s) < Vm (l) < Vm (g) Catalisador: São substâncias que aceleram as reações químicas, mas não são consumidas, logo, não fazem parte dos produtos. (Enzimas, por exemplo). Assim, a Energia de ativação será diminuída pelo catalisador, aumentado a Velocidade da reação; Concentração dos Reagentes: Quanto maior a concentração de reagentes, maior a probabilidade de choques ou colisões efetivas, tendo, consequentemente, maior Velocidade de reação. Lei da Velocidade: “A velocidade de uma reação é diretamente proporcional ao produto das concentrações molares dos reagentes, para cada temperatura, elevada a expoentes experimentalmente determinadas”. Reação elementar: o Ocorre em apenas UMA ETAPA; o O expoente da lei da velocidade é o coeficiente do reagente; o Exemplo: 2CO + 1O2 2CO2 V = K. [CO]². [O2]¹ Reações não elementares: o Ocorrem em MAIS DE UMA ETAPA; o Haverá a formação de uma reação global; o A lei da velocidade depende da ETAPA LENTA (pois ela formará o início da reação global); o Exemplo: Etapa 1(lenta): 2H2 + 2NO 1N2O + 2H2O Etapa 2 (rápida): 1N20 + 2H20 1 N2 + 2H20 EQUAÇÃO GLOBAL: 2H2 + 2NO ( ETAPA LENTA) 1 N2O + 2H20 V = K. [H2]². [NO]²
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