aula_2-cinetica quimica
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experimentalmente, que em muitas reações, o gráfico de lnk em
função de 1/T (K-1) fornece uma reta como resposta.
Esse comportamento exprime-se de forma matemática, introduzindo dois
parâmetros, A e Ea, que representam os coeficientes linear e
angular, respectivamente:
E
Ak a\u2212= lnln Equação de Arrhenius
RT
E
Ak a\u2212= lnln Equação de Arrhenius
Onde:
A e Ea são os parâmetros de Arrhenius
Obtendo-se o valor de k em diferentes temperaturas, pode-se plotar um
gráfico de lnk x 1/T e calcular o valor da Ea para uma determinada reação.
Para valores de Ea altos = o valor de k aumenta com a temperatura
Quando Ea é zero = k não depende da temperatura
Para valores de Ea negativos (alguns casos) = k diminui com o
aumento da temperatura
Em uma reação química, apenas uma fração de moléculas dos reagentes que
efetivamente participam da reação, e formam produtos
A fração de moléculas que apresentam uma energia superior a um valor
crítico, reagem efetivamente.
Interpretação de A e Ea:
A = fator de frequência - relacionado com a orientação da molécula no espaço e
a quantidade de choques;
Ea = energia de ativação da reação química \u2013 relacionado com a energia
potencial das moléculas reagentes no momento da colisão
crítico, reagem efetivamente.
RT
E a
Aek
\u2212
=
Quanto > Ea > a energia
necessária para uma fração de
moléculas vencer a barreira de
energia e reagir, e mais lenta será
a reação.
Maior é a dependência da k da
reação com a temperatura.
Quando a reação avança, A e B entram em contato e se deformam
A coordenada de reação é o conjunto de movimentos, como as variações nas
distâncias interatômicas e as variações nos ângulos de ligação, que estão
envolvidos diretamente na formação dos produtos a partir dos reagentes.
\uf8f7\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
\u2212=\uf8f7\uf8f7
\uf8f8
\uf8f6
\uf8ec\uf8ec
\uf8ed
\uf8eb
211
2 11ln
TTR
E
k
k a
Caso obtenha-se os valores de k para duas T, pode-se usar a equação:
Catalisador
diminui a energia de ativação da reação;
não participa diretamente da reação:
i) não inicia a reação químicai) não inicia a reação química
ii) não afeta o estado final do equilíbrio
Em um trabalho, foram publicados resultados referentes às constantes de
velocidade, determinadas para a reação entre o radical hidroxila e o
clorobromometano, os quais são apresentados na Tabela:
OH
.
+ CH2BrCl produtos
T (K) k (mol.L-1)-1.s-1
298 1,11 x 10-13
313 1,34 x 10-13
330 1,58 x 10-13330 1,58 x 10-13
Determine A e Ea:
RT
E
Ak a\u2212= lnln
Para encontrar Ea e A, deve-se usar a equação de Arrhenius:
-29,4710
-29,4113
0,003 0,0031 0,0032 0,0033 0,0034
1/T (K-1)
T (K) k (mol.L-1)-1.s-1 1/T (K-1) lnk
298 1,11 x 10-13 0,00336 -29,829
313 1,34 x 10-13 0,00319 -29,641
330 1,58 x 10-13 0,00303 -29,476
Assim:
a=-26,23 = lnA
A = 4,05 x 10-12 (mol.L-1)-1.s-1
b =-1070 = - Ea/RT
EaxR = 1070x8,314 JK
-1.mol-1xK
Ea = 8896 J.mol-1
y = -1070,x - 26,23
R² = 0,999
-29,8886
-29,829
-29,7693
-29,7096
-29,6500
-29,5903
-29,5307
-29,4710
l
n
k
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. D. W. Ball, Físico-Química Vol. 2, Thomson Learning, São Paulo, 2005.
2. P. W. Atkins, J. Paula, Físico-Química Vol. 2, LTC Editora, Oitava Edição, Rio 
de Janeiro, 2008.