Prof. MSc. Helieder Cortes FreitasColégio Expansão
É a parte da química queestuda a velocidade dasreações químicas e os fatoresque nela influem.1) DEFINIÇÃO.
 Rápidas: neutralizações em meioaquoso, combustões,...2) CLASSIFICAÇÃODAS REAÇÕES.a - Quanto à velocidade. Lentas: ferme...
2a etapa (lenta) : N2O2(g) + O2(g)  2 NO2(g) Complexas : ocorrem em duas ou mais etapas.b – Quanto ao mecanismo da reaçã...
a - Velocidade média (Vm)Representa a variação na quantidadede um reagente ou produto numintervalo de tempo.tCoutVoutnoutm...
Vm = │∆quantidade│∆tempoOBS:• para os reagentes podemos calcular avelocidade em módulo. Para produtos: Vm = ∆[ produtos]∆...
tempop/ a reação: A → B + 2CVelocidade de desaparecimentoVelocidade de formação
A velocidade média da reação a A + b B  c C + d D pode ser definidapela expressão I, a seguir:Expressão I:tDdtCctBbtAaVm...
 AFINIDADE ENTRE AS SUBSTÂNCIASREAGENTES.4) CONDIÇÕES PARA QUEUMA REAÇÃO OCORRA. CONTATO ENTRE ELAS. OCORRÊNCIA DE COLI...
COLISÃO EFETIVA OU EFICAZ:É TODA COLISÃO ENTRE MOLÉCULASREAGENTES QUE OCORRE COM:• POSIÇÃO (ORIENTAÇÃO) ADEQUADA.• ENERGIA...
5) MECANISMO DE UMAREAÇÃO QUÍMICA
Complexo Ativado: É o estadointermediário formado entre reagentes eprodutos, como resultado dacolisão, cuja estrutura exis...
COLISÕES NÃO EFETIVASCOLISÕES EFETIVAS
6) ENERGIA DE ATIVAÇÃO.É a mínima quantidade deenergia para que a colisão entreas partículas dos reagentesresulte em reaçã...
COMPLEXO ATIVADO (CA)7) GRÁFICOS.∆H < 0ReagentesProdutosENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)HpHrHCAREAÇÃOEXOTÉRMICA
REAÇÃOENDOTÉRMICACOMPLEXO ATIVADO (CA)∆H > 0ReagentesProdutosENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)HpHrHCA
Questão 01)Observando o diagrama a seguir, que representa a reação direta (1)e a inversa (2),fazem-se as afirmações, anali...
Questão 02)O gráfico abaixo refere-se à variação de energia de uma reaçãohipotética, ocorrendo no sentido direto, em duas ...
Questão 03)A figura abaixo representa o diagrama de energia da reação decombustão do etanol.I. A representa a energia de a...
Questão 04)A redução das concentrações de gases responsáveis pelo efeitoestufa constitui o desafio central do trabalho de ...
Maior a superfície de contato → maior o nºde partículas em reação → maior o nº dechoques efetivos → maior a velocidade dar...
Maior pressão → menor o volume →maior o nº de choques efetivos →maior a velocidade da reação.- Pressão (gases).“Quanto men...
 inibidor é o oposto de catalisador,ele diminui a velocidade da reaçãoaumentando sua energia de ativação.Os catalisadores...
CA∆H < 0ReagentesProdutosEaHpHrHCAREAÇÃOEXOTÉRMICAHCAENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)SEM CATALISADORCOM CATALISADOR
REAÇÃOENDOTÉRMICACAReagentesProdutosEaHpHrHCAHCAENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)SEM CATALISADORCOM CATALISADOR∆H > 0
 Na catálisehomogênea, catalisador e reagentesse encontram na mesma fase. Nacatálise heterogênea, catalisador ereagentes ...
Cu(s) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)Exemplo:
SUBSTÂNCIAS:(ENTRADA)CO(MONÓXIDO DE CARBONO)HC(HIDROCARBONETOS)NOx(ÓXIDOS DE NITROGÊNIO)SUBSTÂNCIAS:(SAÍDA)CO2(DIÓXIDO DE ...
Questão 01)A respeito dos fatores que influenciam a cinética de reaçõesquímicas, assinale o que for correto.01. A energia ...
Questão 02)Uma reação química de grande importância é a fotossíntese, com aqual, a partir de CO2 e H2O, obtém-se a glicose...
Questão 03)Com relação à cinética química, assinale a alternativa correta.a) A elevação de temperatura aumenta a velocidad...
Questão 04)Laboratório, o hidrogênio pode ser preparado pela reação de zincocom solução de ácido clorídrico. Observe as co...
Maior concentração dos reagentes →maior o número de partículas por unidadede volume → maior o nº de choquesefetivos → maio...
A velocidadeinstantânea de umareação é obtida atravésde uma expressãomatemática conhecidacomo LEI DA AÇÃODAS MASSAS ou LEI...
Lei da Velocidade de Guldberg/ WaageDada a reação abaixo:].[][ BAkv dDcCbBaA Estabele-se a seguinte lei, segundo ose...
V = K .[A]a.[B]b . . . .K = constante cinéticaa = ordem do reagente Ab = ordem do reagente Ba + b = ordem global da reação...
Para reações que ocorrem em maisde uma etapa (reações complexas), a aquação develocidade será dada em função da etapa lent...
Reagente sólido não participa daexpressão de velocidade, pois a velocidade deuma reação de um sólido depende exclusivament...
Questão 01)O ozônio próximo à superfície é um poluente muito perigoso, poiscausa sérios problemas respiratórios e também a...
Questão 02)A amônia (NH3) é de grande importância na fabricação defertilizantes. Ela pode ser obtida a partir de hidrogêni...
Questão 03)Duas substâncias gasosas A e B reagem em um recipiente fechado,de acordo com a seguinte lei de velocidade V = k...
Questão 04)Uma certa reação química é representada pela equação:2A(g) + 2B(g)  C(g) , onde “A”, “B” e “C” significam ases...
Questão 05)Os dados abaixo são relativos a uma série de experimentosenvolvendo a reação entre óxido nítrico e bromo, a 273...
Escreva a equação de velocidade da reação citada, calcule o valorde K e determine se areação é elementar ou não, justifiqu...
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Resumo te rico cin-tica qu-mica.QUIMICA

  1. 1. Prof. MSc. Helieder Cortes FreitasColégio Expansão
  2. 2. É a parte da química queestuda a velocidade dasreações químicas e os fatoresque nela influem.1) DEFINIÇÃO.
  3. 3.  Rápidas: neutralizações em meioaquoso, combustões,...2) CLASSIFICAÇÃODAS REAÇÕES.a - Quanto à velocidade. Lentas: fermentações, formaçãode ferrugem,...
  4. 4. 2a etapa (lenta) : N2O2(g) + O2(g)  2 NO2(g) Complexas : ocorrem em duas ou mais etapas.b – Quanto ao mecanismo da reação. Elementares : ocorrem numa só etapa.Ex: 2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g)Ex: H2(g) + I2(g)  2 HI1a etapa (rápida) : 2 NO(g)  N2O2(g)reação global : 2 NO(g) + O2(g)  2 NO2(g)
  5. 5. a - Velocidade média (Vm)Representa a variação na quantidadede um reagente ou produto numintervalo de tempo.tCoutVoutnoutmvmm = massa, n = no mols, V = volume, C = concentração molar3) VELOCIDADE DASREAÇÕES.
  6. 6. Vm = │∆quantidade│∆tempoOBS:• para os reagentes podemos calcular avelocidade em módulo. Para produtos: Vm = ∆[ produtos]∆ t• A Vm dos reagentes também é chamada develocidade de desaparecimento e a Vm dosprodutos de velocidade de formação. Para reagentes: Vm = – ∆[ reagentes]∆ t
  7. 7. tempop/ a reação: A → B + 2CVelocidade de desaparecimentoVelocidade de formação
  8. 8. A velocidade média da reação a A + b B  c C + d D pode ser definidapela expressão I, a seguir:Expressão I:tDdtCctBbtAaVm][1][1][1][1Considere agora a reação de decomposição da água oxigenada.2H2O2(aq)  2 H2O(líq) + O2(g)A tabela ao lado fornece as concentrações, em mol por litro, da águaoxigenada, em função do tempo da reação. Com base nas informações acima, écorreto afirmar:01. A velocidade média da reação é constante em todos os intervalos de tempoconsiderados.02.No intervalo de tempo entre 20 e 30 minutos, a velocidade média de formaçãodo gás oxigênio é 5,0x103 mol L1 min1.04.Em valores absolutos, a velocidade média de decomposição da água oxigenadaé igual à velocidade média de formação da água, qualquer que seja o intervalo detempo considerado.08.Entre 0 e 10 minutos, a velocidade média da reação, definida pela expressão Iacima, é de 1,5x102 mol L1 min1.32.No intervalo de 10 a 20 minutos, a velocidade média de decomposição da águaoxigenada é de 0,30 mol L1 min1.64.A velocidade média, definida pela expressão I, é sempre um número positivo.Questão 01)T/min 0 10 20 30[H O]/mol/L 0,80 0,50 0,30 0,202
  9. 9.  AFINIDADE ENTRE AS SUBSTÂNCIASREAGENTES.4) CONDIÇÕES PARA QUEUMA REAÇÃO OCORRA. CONTATO ENTRE ELAS. OCORRÊNCIA DE COLISÕES EFETIVAS.
  10. 10. COLISÃO EFETIVA OU EFICAZ:É TODA COLISÃO ENTRE MOLÉCULASREAGENTES QUE OCORRE COM:• POSIÇÃO (ORIENTAÇÃO) ADEQUADA.• ENERGIA SUFICIENTE.
  11. 11. 5) MECANISMO DE UMAREAÇÃO QUÍMICA
  12. 12. Complexo Ativado: É o estadointermediário formado entre reagentes eprodutos, como resultado dacolisão, cuja estrutura existem ligaçõesenfraquecidas (reagentes) e formação denovas ligações (produtos).
  13. 13. COLISÕES NÃO EFETIVASCOLISÕES EFETIVAS
  14. 14. 6) ENERGIA DE ATIVAÇÃO.É a mínima quantidade deenergia para que a colisão entreas partículas dos reagentesresulte em reação, ou,é a energia necessária para levaros reagentes ao complexoativado.
  15. 15. COMPLEXO ATIVADO (CA)7) GRÁFICOS.∆H < 0ReagentesProdutosENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)HpHrHCAREAÇÃOEXOTÉRMICA
  16. 16. REAÇÃOENDOTÉRMICACOMPLEXO ATIVADO (CA)∆H > 0ReagentesProdutosENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)HpHrHCA
  17. 17. Questão 01)Observando o diagrama a seguir, que representa a reação direta (1)e a inversa (2),fazem-se as afirmações, analise-as e assinale V ou F.I. a energia de ativação da reação inversa é o dobro da energia deativação da reação direta.II. a reação direta é endotérmica.III. a reação direta é mais rápida que a inversa, por ter menorenergia de ativação.IV. a reação inversa é endotérmica.
  18. 18. Questão 02)O gráfico abaixo refere-se à variação de energia de uma reaçãohipotética, ocorrendo no sentido direto, em duas etapas.a) Qual das duas etapas é determinante da velocidade da reaçãohipotética global? Justifique.b) Calcule o calor de reação correspondente à etapa maisendotérmica da reação hipotética global.c) Calcule o calor de reação correspondente à reação hipotéticaglobal inversa.
  19. 19. Questão 03)A figura abaixo representa o diagrama de energia da reação decombustão do etanol.I. A representa a energia de ativação.II. B representa a variação de entalpia.III. C representa a formação do produto da reação.IV. A reação é exotérmica.V. A diminuição da temperatura aumenta a velocidade da reação.
  20. 20. Questão 04)A redução das concentrações de gases responsáveis pelo efeitoestufa constitui o desafio central do trabalho de muitospesquisadores. Uma das possibilidades para o seqüestro do CO2atmosférico é sua transformação em outras moléculas. O diagramaa seguir mostra a conversão do gás carbônico em metanol.Indique a etapa lenta do processo. Justifique sua resposta.
  21. 21. Maior a superfície de contato → maior o nºde partículas em reação → maior o nº dechoques efetivos → maior a velocidade dareação.Maior a temperatura → maior a agitação daspartículas → maior o nº de choques efetivos→ maior a velocidade da reação.8) FATORES QUE INFLUEMNA VELOCIDADE.- Superfície de contato.- Temperatura.
  22. 22. Maior pressão → menor o volume →maior o nº de choques efetivos →maior a velocidade da reação.- Pressão (gases).“Quanto menor a energia de ativação,maior a velocidade da reação e vice-versa”.- Catalisador.
  23. 23.  inibidor é o oposto de catalisador,ele diminui a velocidade da reaçãoaumentando sua energia de ativação.Os catalisadores são substâncias queaumentam a velocidade da reaçãodiminuindo sua energia de ativação,criando um novo caminho para ela.OBS: o catalisador não é consumidodurante a reação, sendo recuperadoao final.
  24. 24. CA∆H < 0ReagentesProdutosEaHpHrHCAREAÇÃOEXOTÉRMICAHCAENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)SEM CATALISADORCOM CATALISADOR
  25. 25. REAÇÃOENDOTÉRMICACAReagentesProdutosEaHpHrHCAHCAENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)SEM CATALISADORCOM CATALISADOR∆H > 0
  26. 26.  Na catálisehomogênea, catalisador e reagentesse encontram na mesma fase. Nacatálise heterogênea, catalisador ereagentes se encontram em fasesdiferentes.OBS: Na autocatálise um dosprodutos da reação atua comocatalisador.
  27. 27. Cu(s) + HNO3(aq) → Cu(NO3)2(aq) + NO(g) + H2O(l)Exemplo:
  28. 28. SUBSTÂNCIAS:(ENTRADA)CO(MONÓXIDO DE CARBONO)HC(HIDROCARBONETOS)NOx(ÓXIDOS DE NITROGÊNIO)SUBSTÂNCIAS:(SAÍDA)CO2(DIÓXIDO DE CARBONO)H2O(ÁGUA)N2Ox(NITROGÊNIO)CARCAÇA METÁLICAMANTA EXPANSIVAFUNÇÕES:-VEDAÇÃO.-ISOLANTE TÉRMICO.-FIXAÇÃO/PROTEÇÃOMECÂNICA.REAÇÕES QUÍMICAS:2CO + O2 → 2CO2.2C4H12 + 7O2 → 4CO2 + 6H2O.2NO2 + 2CO → N2 + 2CO2.SUPORTE CERÂMICO:-REVESTIDO EM ÓXIDO DE ALUMÍNIO.-CONTÉM METAIS ATIVOS:• PALÁDIO/RÓDIO(para motores a gasolina)• PALÁDIO/MOLIBDÊNIO (para motores a álcool)EMISSÕESPROVENIENTESDO MOTOR.
  29. 29. Questão 01)A respeito dos fatores que influenciam a cinética de reaçõesquímicas, assinale o que for correto.01. A energia de ativação de uma reação é independente da açãode um catalisador.02. A velocidade da reação aumenta com o aumento da superfíciede contato entre os reagentes.04. A velocidade da reação aumenta com o aumento datemperatura, devido à maior freqüência de colisões efetivas entreas moléculas dos reagentes.08. Toda colisão com orientação adequada produz uma reaçãoquímica.
  30. 30. Questão 02)Uma reação química de grande importância é a fotossíntese, com aqual, a partir de CO2 e H2O, obtém-se a glicose:Leia o enunciado acima e considere as afirmativas apresentadas aseguir, e assinale as corretas.I. A pressão não influi nesta reação.II. Na ausência de luz a velocidade da reação é quase nula.III. Com o aumento de temperatura maior será a velocidade dareação.IV. A velocidade da reação será maior quando a concentração, emquantidade de matéria de CO2 aumentar.2(g)6(s)126luz(g)22(g) O6OHCO6HCO6 
  31. 31. Questão 03)Com relação à cinética química, assinale a alternativa correta.a) A elevação de temperatura aumenta a velocidade das reaçõesquímicas porque aumenta o número de colisões por segundo entreas moléculas.b) A freqüência de colisões efetivas entre reagentes diminui com oaumento de temperatura.c) Alumínio em raspas pode ser "queimado" mais facilmente doque alumínio em pó.d) Catalisadores não participam das etapas de uma reaçãoquímica.e) A etapa determinante de uma reação química é a mais rápida.
  32. 32. Questão 04)Laboratório, o hidrogênio pode ser preparado pela reação de zincocom solução de ácido clorídrico. Observe as condiçõesespecificadas nas experiências a baixo.A velocidade da reação émaior em:1,0raspasem30V0,5póem30IV1,0póem30III0,5granulado25II1,0granulado25Imol/LC[Ácido]ZincoTEMPaExperiêncio
  33. 33. Maior concentração dos reagentes →maior o número de partículas por unidadede volume → maior o nº de choquesefetivos → maior a velocidade da reação.- Concentração dos reagentes.
  34. 34. A velocidadeinstantânea de umareação é obtida atravésde uma expressãomatemática conhecidacomo LEI DA AÇÃODAS MASSAS ou LEICINÉTICA, propostapor Gulberg eWaage, em 1876.CatoGulbergPeterWaage9) LEI DA VELOCIDADE.
  35. 35. Lei da Velocidade de Guldberg/ WaageDada a reação abaixo:].[][ BAkv dDcCbBaA Estabele-se a seguinte lei, segundo osexperimentos de Guldberg/ Waage:
  36. 36. V = K .[A]a.[B]b . . . .K = constante cinéticaa = ordem do reagente Ab = ordem do reagente Ba + b = ordem global da reação[ ] = concentração molardDcCbBaA Para reações elementares:
  37. 37. Para reações que ocorrem em maisde uma etapa (reações complexas), a aquação develocidade será dada em função da etapa lenta.Exemplo: A reação NO2(g) + CO(g) → CO2(g) + NO(g)ocorre em duas etapas. Dê a velocidade da reação.2 NO2(g) → NO3(g) + NO(g) (etapa lenta)NO3(g) + CO(g) → CO2(g) + NO2(g) (etapa rápida)V = K .[NO2]2Para reações complexas:
  38. 38. Reagente sólido não participa daexpressão de velocidade, pois a velocidade deuma reação de um sólido depende exclusivamenteda superfície de contato.OBS:Nas reações entre gases, avelocidade pode ser expressa em função daspressões parciais dos reagentes, no lugar dasconcentrações.
  39. 39. Questão 01)O ozônio próximo à superfície é um poluente muito perigoso, poiscausa sérios problemas respiratórios e também ataca as plantaçõesatravés da redução do processo da fotossíntese. Um possívelmecanismo que explica a formação de ozônio nos grandes centrosurbanos é através dos produtos da poluição causada pelos carros,representada pela equação química a seguir:NO2 (g) + O2 (g)  NO (g) + O3 (g)Estudos experimentais mostram que essa reação ocorre em duas etapas:De acordo com as reações apresentadas, a lei da velocidade é dada por:a) v = k [O2] [O]b) v = k [NO2]c) v = k [NO2] + k [O2] [O]d) v = k [NO] [O3]e) v = k [O3]I. NO2(g)  NO (g) + O (lenta) II. O2(g) + O  O3 (g) (rápida)
  40. 40. Questão 02)A amônia (NH3) é de grande importância na fabricação defertilizantes. Ela pode ser obtida a partir de hidrogênio (H2) enitrogênio (N2). A lei de velocidade para essa reação éV = k [ H2 ]3.[ N2 ].Quando a concentração de hidrogênio é duplicada e aconcentração de nitrogênio é triplicada, mantendo-se constante atemperatura, é correto afirmar que:a) a velocidade final não é alterada.b) a velocidade final é 24 vezes a velocidade inicial.c) a velocidade final é 6 vezes a velocidade inicial.d) a velocidade final é 18 vezes a velocidade inicial.e) a velocidade final é 54 vezes a velocidade inicial.
  41. 41. Questão 03)Duas substâncias gasosas A e B reagem em um recipiente fechado,de acordo com a seguinte lei de velocidade V = k [A].[B]2Com relação a esta reação são feitas as seguintes afirmações,assinale o que for correto.I.Mantida constante a temperatura, a velocidade aumentará oitovezes, se o volume inicial for à metade.II.Mantido constante o volume, uma diminuição de temperaturaprovoca uma diminuição na velocidade da reação.III.Mantidos constantes o volume, a temperatura e a concentraçãode A, e diminuindo pela metade a concentração de B, a velocidadeaumenta quatro vezes.
  42. 42. Questão 04)Uma certa reação química é representada pela equação:2A(g) + 2B(g)  C(g) , onde “A”, “B” e “C” significam asespécies químicas que são colocadas para reagir.Verificou-se experimentalmente, numa certatemperatura, que a velocidade desta reação quadruplicacom a duplicação da concentração da espécie “A”, masnão depende das concentrações das espécies “B” e “C”.Escreva a expressão CORRETA da velocidade e o valorCORRETO da ordem da reação.
  43. 43. Questão 05)Os dados abaixo são relativos a uma série de experimentosenvolvendo a reação entre óxido nítrico e bromo, a 273°C.2NOBr(g)(g)Br2NO(g) 2 Em análise dos dados escreva a lei de velocidade da reação e ovalor da constante de velocidade, K.
  44. 44. Escreva a equação de velocidade da reação citada, calcule o valorde K e determine se areação é elementar ou não, justifique.Questão 06)A reação redox que ocorre entre os íons brometo (Br-) ebromato (BrO ) em meio ácido, formando o bromo (Br2) érepresentada pela equação.BrO (aq) + 5 Br-(aq) + 6 H+(aq) 3 Br2(aq) + 3 H2O(l)Um estudo cinético dessa reação em função dasconcentrações dos reagentes foi efetuado, e os dadosobtidos estão listados na tabela a seguir.     33331-11inicial1inicial1inicial310x4,820,010,010,0410x7,210,030,020,0310x2,410,010,020,0210x1,210,010,010,01).s(mol.L)(mol.LH)(mol.LBr)(mol.LBrOExp.Velocidade

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