aula_2-cinetica quimica
26 pág.

aula_2-cinetica quimica

Disciplina:fÍsico-quÍmica ii129 materiais1.850 seguidores
Pré-visualização2 páginas
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−= lnln Equação de Arrhenius

RT

E
Ak a−= 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 – relacionado com a energia
potencial das moléculas reagentes no momento da colisão

crítico, reagem efetivamente.

RT
E a

Aek
−

=

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.









−=









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−= 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.