Cinetica

Fenômenos do nosso cotidiano

Parte da química que estuda a rapidez das reações

Oxidação do ferro Explosão da pólvora
(ocorre de forma lenta). (ocorre de forma rápida).

Prof. Agamenon Roberto

É a maior ou menor rapidez (velocidade)
com que uma reação ocorre

É calculada pela relação entre a quantidade
de um reagente (ou produto) que é consumido (ou produzido)
e o intervalo de tempo gasto para isto

[ final ] – [ inicial ]
VM =
t final – t inicial


As quantidades das substâncias
são medidas em
mol/L, massas, volumes (gases), etc.,

A quantidade de reagente ou produto
medida em mol/L é representada por [ ]

Enquanto que o intervalo de tempo pode ser dado em
segundos, minutos ou horas


01) (Covest – 2006) A reação de decomposição da amônia gasosa
foi
realizada em um recipiente fechado:
2 NH3  N2 + 3 H2

A tabela abaixo indica a variação na concentração de reagente em
função do tempo.
Concentração de NH3 em mol/ L 8,0 6,0 4,0 1,0
Tempo em horas 0,0 1,0 2,0 3,0

Qual é a velocidade média de consumo do reagente nas duas
primeiras horas de reação?
a) 4,0 mol / L.h 4 mol / L
Vm = = 2 mol / L . h
b) 2,0 mol / L.h 2h
c) 10 km / h
d) 1,0 mol / L.h
e) 2,3 mol / h Prof. Agamenon Roberto

02) Em determinada experiência, a reação de formação de água está
ocorrendo com o consumo de 4 mols de oxigênio por minuto.
Conseqüentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de:

a) 2 mols/min. 2 H2 + 1 O2  2 H 2O

b) 4 mols/min. 2 mols/min de H2 1 mol/min de O2
c) 8 mols/min.
n mols/min de H2 4 mols/min de O2
d) 12 mols/min.
e) 16 mols/min. n=2x4 n = 8 mols / min


03) (FMIt - MG) Numa reação completa de combustão, foi consumido,
em 5 min, 0,25 mol de metano, que foi transformado em CO 2 e H2O.
A velocidade da reação será:

a) 0,80 mol/min. 0,25 mol
Vm =
b) 0,40 mol/min. 5 min
c) 0,05 mol/min.
V m = 0,05 mol / min
d) 0,60 mol/min.
e) 0,30 mol/min.


Para compreendermos os fatores que alteram a velocidade
de uma reação devemos conhecer a
TEORIA DAS COLISÕES

De acordo com a teoria das colisões pode-se afirmar que
a velocidade de uma reação depende da:

freqüência das colisões
energia das colisões
orientação das moléculas nas colisões



energia suficiente
e
orientação adequada
H2 + I2 2 HI

energia
insuficiente

H2 + I2 H2 + I2

orientação Prof. Agamenon Roberto

inadequada
H2 + I2 H2 + I2

A freqüência e a energia das colisões são afetadas pelos fatores:

1. Estado particular em que se encontram os
reagentes.
2. temperatura em que se realiza a
experiência.
3. Eletricidade.

4. Luz.

5. Pressão.

6. Concentração dos reagentes.

7. Catalisadores.

Pro
f. A
gam
eno
nR
obe
rto

No que se refere ao estado físico dos reagentes

Os gases reagem melhor que os líquidos,
e estes melhor que os sólidos

No que se refere aos sólidos:

Quanto mais pulverizados estiverem os reagentes,
mais rápida é a reação


Superfície de contato
Superfície de contato

Um aumento da temperatura

aumenta a freqüência e a energia das colisões entre os reagentes,

como conseqüência,

o número de colisões efetivas e a velocidade da reação

aumentam


Temperatura da reação
Temperatura da reação

Temperatura eevelocidade da reação
Temperatura velocidade da reação

Para que as moléculas quebrem suas ligações iniciais
e formem novas substâncias
é necessária uma energia mínima denominada de

ENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)
ENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)

energia ((kcal ))
energia kcal
+ 50 Ea = + 40 kcal
Ea = + 40 kcal

+ 15

+ 10

caminho da reação

A luz provoca algumas reações denominadas de
REAÇÕES FOTOQUÍMICAS

As principais são:
Fotossíntese
Decomposição da água oxigenada em água e oxigênio

berto
n o n Ro
Prof. Agame

Um aumento da PRESSÃO aumentará o número de
COLISÕES e a reação será mais RÁPIDA

É uma substância que
diminui a energia de ativação de uma reação
aumentando assim a sua velocidade

Os catalisadores não alteram a variação de entalpia da reação

Os catalisadores não são consumidos durante a reação


Catalisador eeaavelocidade da reação
Catalisador velocidade da reação

01) A velocidade de uma reação química depende:

V
V I. Do número de colisões entre moléculas na unidade de tempo.

V
V II. Da energia cinética das moléculas envolvidas na reação.

V
V III. Da orientação das moléculas.

Estão corretas as alternativas:

a) I, II e III.
b) somente I.
c) somente II.
d) somente I e II.
e) somente I e III.


02) O carvão é combustível constituído de uma mistura de
compostos
ricos em carbono. A situação do combustível, do comburente e a
temperatura utilizada favorecerão a combustão do carbono com
maior velocidade, é, na ordem:
a) carvão em pedaços, ar atmosférico, 0°C.
b) carvão pulverizado, ar atmosférico, 30°C.
c) carvão em pedaços, oxigênio puro, 20°C.
d) carvão pulverizado, oxigênio puro, 100°C.
e) carvão em pedaços, oxigênio líquido, 50°C.


Um aumento da concentração dos reagentes numa solução
acarretará no aumento do número de colisões e,
VER
VER
em conseqüência,
um aumento da velocidade da reação


Para uma reação genérica: a A + b B  Produtos

A velocidade da reação é dada pela expressão:

x y
v=k[A] [B]

Onde os valores de “ x ” e “ y ”
são determinados experimentalmente

Esta equação é conhecida pelo nome de
LEI DA VELOCIDADE


Para as reações ELEMENTARES
os valores dos expoentes são iguais aos coeficientes das
substâncias na equação química

Para a reação:

2 NO (g) + H2 (g)  N2O (g) + H2O (g)

A lei da velocidade é:

v = k [ NO ] 2 [ H2 ]


01) A reação A + 2 B  P se processa em uma única etapa. Qual a
velocidade desta reação quando K = 0,3 L/mol . min, [A] = 2,0 M e
[B] = 3,0 M ?
k = 0,3 L / mol . min
a) 5,4.
[ A ] = 2,0 M
b) 4,5.
[ B ] = 3,0 M
c) 1,8.
d) 18,0. v = k[A] [B] 2
2
e) 54. v = 0,3 x 2 x 3 v = 0,3 x 2 x 9

vv = 5,4
= 5,4


Se uma reação ocorrer em várias etapas
sua velocidade é dada pela
ETAPA MAIS LENTA

A + A  A2 ( etapa lenta )

A 2 + B  A 2B ( etapa rápida )

2 A + B  A 2B ( reação global )

A lei da velocidade é: 2
A lei da velocidade é: V = k[A]


02) (Unip-SP) A poluição é uma das causas da destruição da camada de ozônio.
Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de
nitrogênio com o ozônio:
2 NO2 (g) + O3 (g)  N2O5 (g) + O2 (g)
Pág. 45
Essa reação ocorre em duas etapas:
Ex. 11
I. NO2 (g) + O3 (g)  NO3 (g) + O2 (g) (lenta)
II. NO3 (g) + NO (g)  N2O5 (g) (rápida)

Assinale a lei de velocidade para essa reação:

a) v = k [NO2] 2 [O3] Prof. Agamenon Roberto

b) v = k [NO2] [O3]
c) v = k [NO3] [NO2]
d) v = k [NO2] [O3] + k’ [NO3] [NO2]
e) v = k [NO2] 2

03) Na decomposição térmica da amônia expressa pela equação:
2 NH3 (g)  N2 (g) + 3 H2 (g)

Duplicando-se a concentração molar de NH 3, a velocidade da
reação ficará: v = k [ NH3 ] 2
a) inalterada.
[ NH3 ] = x mol /L
b) duas vezes maior.
c) três vezes maior. v = k x 2
d) quatro vezes maior.
[ NH3 ] = 2x mol /L
e) seis vezes maior.
v’ = k ( 2x ) 2

v’ = 4 k x 2

v’ = 4 v


04) Unisinos-RS) Na Química ambiental, que procura, entre outras coisas, avaliar
formas de atenuar a emissão de substâncias gasosas que depreciam a
qualidade do ar; a reação entre os gases monóxido de carbono e oxigênio,
para produzir dióxido de carbono, tem grande importância. A equação
representativa dessa reação é: v1
2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g) Pág. 45
v2 Ex. 10

Quando se duplicarem, simultaneamente, as concentrações molares de CO
e O2, efetuando a reação em sistema fechado, por quantas vezes ficará
multiplicada a velocidade da reação “v”?
2
v = k [CO] [O2]
a) 2.
b) 4.
[CO2] = x mol/L [CO2] = 2x mol/L
c) 8.
[O2] = y mol/L [O2] = 2y mol/L
d) 16.
2 2
v=kx y v’ = k (2x) (2y)
e) 32.
2
v’ = 8 k x y
v

05) A tabela abaixo apresenta os valores das velocidades de reação e as
correspondentes concentrações em mol / L dos reagentes em idênticas
condições, para o processo químico representado pela equação:

Prof. Agamenon Roberto 3X + 2Y  Z + 5W
Pág. 44
velocidade [X] [Y]
Ex. 08
1 10 5 10
2 40 10 10
3 40 10 20
a b
Qual a equação de velocidade desse processo? v = k [X] [Y]
a b 2 b
2 40 k x 10 x 10 3 40 k x 10 x 20
= =
1 a b 2 2 b
10 k x 5 x 10 40 k x 10 x 10

a b
4 = 2 1 = 2
2 a 0 b
2 = 2 2 = 2
a = 2 b = 0
2 0 2
v = k [X] [Y] ou v = k [X]

06) (Urca-CE) Dada a seguinte reação genérica “2 A + B  C” e o quadro cinético
abaixo:
Experiência [A] m L
ol/ [B] m L
ol/ Velocidade (m L.s)
ol/
I 0,42 0,21 0,20
II 0,42 0,63 1,80
III 0,84 0,21 0,40

É correto afirmar:
x y
a) é uma reação elementar. v = k [A] [B]

b) a ordem global da reação é 2.
v = k [A] [B] 2
c) a lei de velocidade é v = k[A] 2[B].
d) a constante de velocidade é igual a 1. Prof. Agamenon Roberto

e) a lei de velocidade é v = k[A][B] 2.
2 1,80 x y
k . (0,42) (0,63) y
= x y 9 = 3 y=2
1 0,20 k . (0,42) (0,21)

3 0,40 x y
k . (0,84) (0,21) x
= y 2 = 2 x=1
1 0,20 k . (0,42) x (0,21)

Descontração com a QUÍMICA


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