aula_1-cineticaquimica

lei de velocidade da reação e o valor de k:
Mantendo [B] constante:
17,1log7,1log7,17,1
1091,2
1095,4
00636,0
0108,0
7
7
=\u2192=\u2192=\u2192=\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2212
\u2212
nn
x
x n
n
223,0114,07,1log3,1log7,13,1
1091,2
1095,4
00384,0
0050,0
7
7
=\u2192=\u2192=\u2192=\u2192=\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2212
\u2212
mmm
x
x m
m
mn BAkv ][][=
Mantendo [A] constante:
2]][[ BAkv =
Dessa forma, a equação de velocidade da reação é:
Ordem global = 3
Para o cálculo de k:
121
211
117
2
2
.).(11,3
).0050,0(.00636,0
..1095,4
]][[
]][[
\u2212\u2212\u2212
\u2212\u2212
\u2212\u2212\u2212
=\u2192=
=\u2192=
sLmolk
LmolxLmol
sLmolx
k
BA
v
kBAkv
b)Considerando a reação de pseudo-primeira ordem, determine k\u2019,
considerando [B] constante e igual a 0,50 mol.L-1:
'][]][[ 22 kBkBAkv =\u2192=
1
22121
21121
776,0'
.25,0.).(11,3'
).5,0(.).(11,3'
\u2212
\u2212\u2212\u2212\u2212
\u2212\u2212\u2212\u2212
=
=
=
sk
LmolxsLmolk
LmolxsLmolk
unidade de constante de velocidade 
de primeira ordem
Desvantagem desse método:
O valor da velocidade inicial da reação é exato somente no ponto em que x\u22450, isto
é, no ponto em que praticamente nenhum produto foi formado.
Quando a concentração de produto aumenta, o valor numérico determinado para \u3bd
poderá não ser mais válido.
Vantagem do método das velocidades iniciais:
Determina os valores de k e m graficamente.
Para evitar possíveis erros, a lei de velocidade Para evitar possíveis erros, a lei de velocidade 
deve ajustar-se aos dados experimentais sobre 
todo o intervalo do avanço da reação
Pode ser útil determinar a velocidade da reação para um intervalo maior de tempo de
reação, mas ainda distante da condição de equilíbrio da reação.
MÉTODO DAS VELOCIDADES INTEGRADAS
Considerando uma reação simples:
A Produtos
[ ] [ ]mAk
dt
Ad
=\u2212
Supõe a ordem da reação;
Determina a equação da lei de velocidade integrada;
Se o gráfico fornecer uma reta, a ordem suposta para a reação está correta;
A partir do gráfico da equação de velocidade em função do tempo obtem-se:
Coeficiente angular = constante de velocidade, k.
kvAkv =\u2192= 0][
Para uma reação de primeira ordem, onde m=0:
xad
=
\u2212
\u2212
)( Quando t = 0, x=0 e C = a:
t = 0 [A] = a 0
t > 0 [A] = a \u2013 x x 
x = avanço, \u3be, da reação com 
relação ao reagente que reagiu no 
tempo t (ou quantidade de produto 
formado)
Unidade de k = mol.L-1.tempo-1
A Produtos
A velocidade da reação é independente 
da concentração dos reagentes
kdtxad
Ak
dt
xad
\u2212=\u2212
=
\u2212
\u2212
)(
][
)( 0
Integrando:
Cktxa
dtkxad
+\u2212=\u2212
\u2212=\u2212 \u222b\u222b
][
][
Quando t = 0, x=0 e C = a:
ktaxa \u2212=\u2212 )(
constante de integração
Lei de velocidade 
integrada de ordem zero
ktaxa \u2212=\u2212 )(
a = coeficiente linear
-k = coeficiente angular
Tempo de meia vida \u2013 tempo necessário para a concentração da espécie A diminuir à
metade de sua concentração inicial.
Quando t = t1/2, então (a-x) = a/2:
ktaxa \u2212=\u2212 )(
Tempo de meia vida para a reação de ordem zero:
Quando t = t1/2, (a-x) = a/2:
a k
a
t
2
21 =
21
21
21
2
2
2
2
kt
a
kt
aa
kta
a
\u2212=\u2212
\u2212=
\u2212
\u2212=\u2212
k2
A reação de decomposição da amônia segue cinética de ordem zero. Determine 
a constante de velocidade e o tempo de meia vida, usando os seguintes dados 
experimentais:
2NH3(g) N2(g) + H2(g)
Tempo
(min)
[NH3] 
(mol.L-1)
a-x
0 3,0 3,0
10 2,5 2,5
1,5
2
2,5
3
3,5
(
a
-
x
)
a = a = 3,0 mol.L-1
b = -0,05 = -k
k = 0,05 mol.L-1.min-1
10 2,5 2,5
20 2,0 2,0
30 1,5 1,5
40 1,0 1,0
50 0,5 0,5
y = -0,05x + 3
R² = 1
0
0,5
1
1,5
0 10 20 30 40 50 60
tempo (min)
(
a
ktaxa \u2212=\u2212 )(
Usando a equação de
velocidade integrada para
reações de ordem zero:
Constante de 
velocidade
Tempo de meia vida:
k
a
t
2
21 =
11
1
21
min05,02
.3
\u2212\u2212
\u2212
=
molLx
Lmol
t min3021 =t
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
2. P. W. Atkins, J. Paula, Físico-Química Vol. 2, LTC Editora, Oitava Edição, Rio 
de Janeiro, 2008.