CINÉTICA CINÉTICA QUÍMICAQUÍMICA

Parte da Química que estuda a velocidade das reações e os fatores que a influenciam.

Reações QuímicasRápidas Lentas

Moderadas

CINÉTICA QUÍMICA

Reação Rápida

6 NaN3(l) + Fe2O3(s) 3 Na2O(s) + 2 Fe(s) + 9 N2(g)

faísca

uma pastilha efervescente

Reação Moderada

Decomposição dos Alimentos

Reação LentaReação Lenta

Formação do

Petróleo

Formação de Rochas

Formação de ferrugem

Teoria da ColisãoTeoria da Colisão

As moléculas dos reagentes devem colidir entre si

A colisão deve ocorrer com geometria favorável.

Condições para que ocorra uma ReaçãoCondições para que ocorra uma Reação

Os reagentes devem estar em contato.

Afinidade química entre os reagentes.

COLISÃO EFICAZCOLISÃO EFICAZ

Colisão eficaz ou efetiva é aquela que Colisão eficaz ou efetiva é aquela que conduz á formação de produtos.conduz á formação de produtos.

Complexo Ativado: estado intermediário formado entre reagentes e produtos, em cuja estrutura existem ligações enfraquecidas e formação de novas ligações

O2 N2

O-------N

O N2 NO

ReagentesComplexo

Ativado

Produtos

COLISÃO NÃO EFICAZCOLISÃO NÃO EFICAZSe as moléculas colidem em posições Se as moléculas colidem em posições desfavoráveis, não haverá passibilidade de formar o desfavoráveis, não haverá passibilidade de formar o complexo ativado e, portanto, não acontecerá a complexo ativado e, portanto, não acontecerá a formação das moléculas de produtos nessa colisão.formação das moléculas de produtos nessa colisão.

Colisão Desfavorável

Colisão Desfavorável

REAÇÃO QUÍMICAREAÇÃO QUÍMICA

CONSUMIDOSCONSUMIDOS

PRODUTOSPRODUTOS

FORMADOSFORMADOS

REAGENTESREAGENTES

SÃO SÃO

ENVOLVE

O símbolo [ ] é usado em físico-O símbolo [ ] é usado em físico-química para demostra concentração química para demostra concentração em mol/Lem mol/L..

A B

t

[ ]

Fatores que Influenciam a Fatores que Influenciam a Velocidade de uma ReaçãoVelocidade de uma Reação

Concentração.Energia de ativação.Temperatura.Pressão.Superfície de contato.Catálise.

CONCENTRAÇÃOCONCENTRAÇÃO

Aumento da concentração dos reagentes.

Aumento da frequência de Aumento da frequência de colisões entre as moléculas de colisões entre as moléculas de

reagentes.reagentes.

Aumento da rapidez da reação.Aumento da rapidez da reação.

acarretaacarreta

acarretaacarreta

ENERGIA DE ATIVAÇÃOENERGIA DE ATIVAÇÃO

Energia de ativação (Eₐ) é o valor mínimo de energia Energia de ativação (Eₐ) é o valor mínimo de energia que as moléculas de reagentes devem possuir para que as moléculas de reagentes devem possuir para que uma colisão entre elas seja eficaz. Ela recebe este que uma colisão entre elas seja eficaz. Ela recebe este nome porque reagentes e produtos passam por uma nome porque reagentes e produtos passam por uma configuração intermediária que recebe o nome configuração intermediária que recebe o nome de complexo ativado.de complexo ativado.Quanto Quanto maiormaior for a energia de ativação, for a energia de ativação, mais lenta mais lenta será a reação.será a reação.

TEMPERATURA TEMPERATURA O aumento da temperatura aumenta a agitação O aumento da temperatura aumenta a agitação molecular, aumentando o número de colisões entre molecular, aumentando o número de colisões entre os reagentes, aumentando velocidade da reação.os reagentes, aumentando velocidade da reação.

PRESSÃO (gases)PRESSÃO (gases)O aumento da pressão causa uma diminuição do O aumento da pressão causa uma diminuição do volume ocupado, aumentando o número de choques volume ocupado, aumentando o número de choques entre os reagentes, que aumenta sua velocidade.entre os reagentes, que aumenta sua velocidade.

Em reações das quais participam Em reações das quais participam reagentes que se encontra em reagentes que se encontra em diferentes fases, a velocidade será diferentes fases, a velocidade será maior quanto maior for a maior quanto maior for a superfície superfície de contatode contato entre essas fases. entre essas fases.

É o nome dado ao aumento de É o nome dado ao aumento de velocidade provocado pelo catalisador.velocidade provocado pelo catalisador.

CATÁLISECATÁLISE

CATALISADORCATALISADOR

É uma substância que aumenta a É uma substância que aumenta a velocidade da reação, diminuindo a velocidade da reação, diminuindo a energia de ativação para os reagentes energia de ativação para os reagentes atingirem o complexo ativado. No atingirem o complexo ativado. No entanto eles não participam da formação entanto eles não participam da formação do produto, sendo completamente do produto, sendo completamente regenerados no final.regenerados no final.

Presença de Catalisador

Sem catalisador

Com catalisador

EEаа

Coordenada de reação Coordenada de reação

CATÁLISE HOMOGENIA E HETEROGÊNEACATÁLISE HOMOGENIA E HETEROGÊNEA

Catálise homogenia Catálise homogenia é aquela em que o é aquela em que o catalisador e os reagentes estão em uma catalisador e os reagentes estão em uma mesma fasemesma fase, formando um sistema , formando um sistema homogêneo.homogêneo.Catálise heterogêneaCatálise heterogênea é aquela em que o é aquela em que o catalisador e os reagentes estão em catalisador e os reagentes estão em fases fases diferentesdiferentes..

LEI CINÉTICALEI CINÉTICAÉ a equação que permite calcular a velocidade de uma reação a partir das concentrações de reagentes. De forma genérica:

v = k · [X]m · [Y]n

Onde:aX + bY -> produtosk : constante da velocidade da reação, dependente da temperatura.[X] e [Y]: concentração dos reagentes X e Y em mol/Lm e n: são expoentes determinados experimentalmente, e que recebem o nome de "ordem da reação". Assim:m + n: ordem total da reação

Reação Elementar

Quando a reação química se desenvolve em uma única etapa, dizemos que a reação é elementar.

Numa reação elementar, os expoentes a que devem ser elevadas as concentrações dos reagentes na expressão da velocidade são os próprios coeficientes dos reagentes na equação balanceada

1 H3O+ + 1 OH- => 2 H2O

V = k [H3O+] [OH-]

Reação Não-Elementar

A etapa lenta é a etapa determinante da velocidade da reação

Quando a reação se desenvolve em duas ou mais etapas distintas, a velocidade da reação depende apenas da velocidade da etapa lenta.

Cinética Química

Reação Não-Elementar

2 H2 + 2 NO => 1 N2 + 2 H2O

En

erg

ia d

e a

tiva

ção

Caminho da reação

1 H2 + 2 NO => 1 N2O + 1 H2O 1 H2 + 1 N2O => 1 N2 + 1 H2O

Etapa I Etapa II