Cinética química

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Cinética química

  1. 1. kinetiké – movimento Estudo da velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam. Entendido através da variação da quantidade de reagentes e produtos de uma reação. Vm = ∆(quantidade) ∆t Decomposição da amônia (NH3) Vm < 0, para os reagentes Vm > 0, para os produtos 0 1 2 3 4 0 2 4 6 8 [NH3 ]/molL -1 t / s Mostra que a medida que o tempo passa, a concentração de amônia diminui. Vm = - ∆[NH3] ∆t [ ] significa concentração
  2. 2. Conhecendo a reação de decomposição da amônia: 2 NH3(g) 1 N2(g) + 3 H2(g) Podemos construir um gráfico mostrando as concentrações de N2 e H2. 10,53,51,03 9,03,02,02 6,02,04,01 0,00,08,00 [H2] / molL-1[N2] / molL-1[NH3] / mol L-1Instante/ h 10,53,57,03 9,03,06,02 6,02,04,01 0,00,00,00 ∆[H2] / molL-1∆[N2] / molL-1∆[NH3] / mol L-1Instante / h
  3. 3. 10,53,51,03 9,03,02,02 6,02,04,01 0,00,08,00 [H2] / molL-1[N2] / molL-1[NH3] / mol L-1Instante/ h 0 1 2 3 0 2 4 6 8 10 [ParticipantesdaReação]/molL-1 Tempo / h [NH3] mol L-1 [N2] mol L-1 [H2] mol L-1
  4. 4. Para entender melhor a velocidade das reações devemos explorar 4 temas: EFEITO DA CONCENTRAÇÃO SOBRE A VELOCIDADE Para que ocorra uma reação química, é necessário que exista colisão entre as moléculas dos reagentes. Então, quanto mais colisões haverão. O3 NO NO2 O2 O3(g) + NO(g) NO2(g) + O2(g) Reagentes se aproximam (moléculas com alta energia) Formam o complexo Ativado (ligações rompendo e ligações formando) Produtos se afastam (Ocorreu a reação)
  5. 5. Para entender melhor a velocidade das reações devemos explorar 4 temas: EFEITO DA CONCENTRAÇÃO SOBRE A VELOCIDADE Para que ocorra uma reação química, é necessário que exista colisão entre as moléculas dos reagentes. Então, quanto mais colisões haverão. O3 NO2 O2 O3(g) + NO(g) NO2(g) + O2(g) Reagentes se aproximam (moléculas com alta energia) Formam o complexo Ativado (ligações rompendo e ligações formando) Produtos se afastam (Ocorreu a reação)
  6. 6. Para entender melhor a velocidade das reações devemos explorar 4 temas: EFEITO DA CONCENTRAÇÃO SOBRE A VELOCIDADE Para que ocorra uma reação química, é necessário que exista colisão entre as moléculas dos reagentes. Então, quanto mais colisões haverão. O3 NO O2 O3(g) + NO(g) NO2(g) + O2(g) Reagentes se aproximam (moléculas com alta energia) Formam o complexo Ativado (ligações rompendo e ligações formando) Produtos se afastam (Ocorreu a reação)NO2
  7. 7. Nem toda colisão é eficaz. Para que seja, ela deve ocorrer na geometria adequada e com energia suficiente para atingir a energia de ativação. Valor mínimo de energia que deve estar contido nas moléculas dos reagentes para que a colisão seja eficaz. É a que leva à formação de produtos. Baixa concentração = Poucas Colisões Alta concentração = Muitas Colisões Colisão não eficaz não leva à formação de produtos
  8. 8. Energia de ativação Quanto maior a energia de ativação, mais lenta será a reação. De modo geral, toda reação precisa de dada quantidade de energia para que ocorra. Essa energia mínima requerida (energia de ativação) é a energia máxima que em valores absolutos que se atinge em uma reação.
  9. 9. Velocidade e Concentração A velocidade de consumo dos reagentes ou formação dos produtos nos permitem fazer relações matemáticas, porém, isso depende da lei de velocidade que guardada por cada reação. Lei de VelocidadeLei de Velocidade Reações Elementares: São aquelas em que o produto é formado a partir de uma única colisão entre as moléculas reagentes. A + B Produtos aA + bB Produtos A + B + C Produtos v = k.[A].[B] v = k.[A]a.[B]b v = k.[A].[B].[C] Reações Não-Elementares: São aquelas em que o produto é formado a partir de duas ou mais etapas elementares (colisão entre as moléculas reagentes). A + B C + D Etapa 1 Mais Lenta (v da reação) A + C E + F Etapa 2 Mais Rápida 2A + B E + D + F Reação Global
  10. 10. Velocidade e Concentração Em uma reação não-elementar, a lei de velocidade é dada pela etapa mais lenta do mecanismo de reação. EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE A VELOCIDADE Quanto maior a temperatura, maior a velocidade em uma reação . EFEITO DA SUPERFÍCIE DE CONTATO SOBRE A VELOCIDADE Quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade em uma reação. EFEITO DO CATALISADOR SOBRE A VELOCIDADE Catalisador é uma substância que provoca aumento na velocidade de uma reação química sem participar como reagente no processo. Esse aumento de velocidade provocado pelo catalisador é chamado de catálise.
  11. 11. Catálise Homogênea: Catalisador está em mesma fase que a dos reagentes. (forma-se um sistema homogêneo) Catálise Heterogênea: Catalisador e reagentes não estão em mesma fase. (forma-se um sistema heterogêneo)

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