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Oxidação do ferro
(ocorre de forma lenta).
Explosão da pólvora
(ocorre de forma rápida).
Parte da química que estuda a rapidez das reações
PROF. VINICIUS SILVA
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
VM =
[ final ] – [ inicial ]
t final – t inicial
As quantidades das substâncias
são medidas em
mol/L, massas, volumes (gases), etc.,
Enquanto que o intervalo de tempo pode ser dado em
segundos, minutos ou horas
A quantidade de reagente ou produto
medida em mol/L é representada por [ ]
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
Tempo em horas
8,0 6,0 4,0 1,0
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
b) 2,0 mol / L.h
c) 10 km / h
d) 1,0 mol / L.h
e) 2,3 mol / h
V m =
4 mol / L
2 h
= 2 mol / L . h
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.
b) 4 mols/min.
c) 8 mols/min.
d) 12 mols/min.
e) 16 mols/min.
2 mols/min de H2 1 mol/min de O2
n mols/min de H2 4 mols/min de O2
n = 2 x 4 n = 8 mols / min
H2 + O2  H2O2 21
03) (FMIt - MG) Numa reação completa de combustão, foi consumido,
em 5 min, 0,25 mol de metano, que foi transformado em CO2 e H2O.
A velocidade da reação será:
a) 0,80 mol/min.
b) 0,40 mol/min.
c) 0,05 mol/min.
d) 0,60 mol/min.
e) 0,30 mol/min.
V m =
0,25 mol
5 min
V m = 0,05 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:
energia das colisões
orientação das moléculas nas colisões
freqüência das colisões
energia suficiente
e
orientação adequada
H2 I2+ 2 HI
energia
insuficiente
H2 I2+ H2 I2+
orientação
inadequada
H2 I2+ H2 I2+
1. Estado particular em que se encontram os
reagentes.
A freqüência e a energia das colisões são afetadas pelos fatores:
2. temperatura em que se realiza a
experiência.
3. Eletricidade.
4. Luz.
5. Pressão.
6. Concentração dos reagentes.
7. Catalisadores.
PROF. VINICIUS SILVA
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
PROF. VINICIUS SILVA
Superfície de contato
Superfície de contatoSuperfície 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 reaçãoTemperatura da reação
Temperatura e velocidade da reaçãoTemperatura e 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)
caminho da reação
energia ( kcal )energia ( kcal )
+ 10
+ 15
+ 50 Ea = + 40 kcalEa = + 40 kcal
A luz provoca algumas reações denominadas de
REAÇÕES FOTOQUÍMICAS
As principais são:
Fotossíntese
Decomposição da água oxigenada em água e oxigênio
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 são consumidos durante a reação
Os catalisadores não alteram a variação de entalpia da reação
Catalisador e a velocidade da reaçãoCatalisador e a velocidade da reação
01) A velocidade de uma reação química depende:
I. Do número de colisões entre moléculas na unidade de tempo.
II. Da energia cinética das moléculas envolvidas na reação.
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.
VV
VV
VV
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.
VERVER
Um aumento da concentração dos reagentes numa solução
acarretará no aumento do número de colisões e,
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:
Onde os valores de “ x ” e “ y ”
são determinados experimentalmente
Esta equação é conhecida pelo nome de
LEI DA VELOCIDADE
v = k [ A ]x
. [ B ]y
Para as reações ELEMENTARES
os valores dos expoentes são iguais aos coeficientes das
substâncias na equação química
2 NO (g) + H2 (g)  N2O (g) + H2O (g)
v = k [ NO ] [ H2 ]2
Para a reação:
A lei da velocidade é:
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 ?
a) 5,4.
b) 4,5.
c) 1,8.
d) 18,0.
e) 54.
v = k [ A ] [ B ] 2
k = 0,3 L / mol . min
[ A ] = 2,0 M
[ B ] = 3,0 M
2
v = 0,3 x 2 x 3 v = 0,3 x 2 x 9
v = 5,4v = 5,4
Se uma reação ocorrer em várias etapas
sua velocidade é dada pela
ETAPA MAIS LENTA
A + A  A2 ( etapa lenta )
A2 + B  A2B ( etapa rápida )
2 A + B  A2B ( reação global )
V = k [ A ]
2A lei da velocidade é:A lei da velocidade é:
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)
Essa reação ocorre em duas etapas:
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] [O3]
b) v = k [NO2] [O3]
c) v = k [NO3] [NO2]
d) v = k [NO2] [O3] + k’ [NO3] [NO2]
e) v = k [NO2] 2
2
Pág. 45
Ex. 11
03) Na decomposição térmica da amônia expressa pela equação:
2 NH3 (g)  N2 (g) + 3 H2 (g)
Duplicando-se a concentração molar de NH3, a velocidade da
reação ficará:
a) inalterada.
b) duas vezes maior.
c) três vezes maior.
d) quatro vezes maior.
e) seis vezes maior.
v = k [ NH3 ] 2
[ NH3 ] = x mol /L
v = k x
2
[ NH3 ] = 2x mol /L
v’ = k ( 2x ) 2
=v’ k x4 2
v’ = 4 v
Descontração com a QUÍMICA
PROF. VINICIUS SILVA
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:
2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g)
v1
v2
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”?
a) 2.
b) 4.
c) 8.
d) 16.
e) 32.
Pág. 45
Ex. 10
v = k [CO] [O2]
2
[CO] = x mol/L
[O2] = y mol/L
2
v = k x y
[CO2] = 2x mol/L
[O2] = 2y mol/L
2
v’ = k (2x) (2y)
2
v’ = 8 vk x y
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:
3 X + 2 Y  Z + 5 W
velocidade [ X ] [ Y ]
10 10
10
10
1040
40 20
5
Qual a equação de velocidade desse processo? v = k [ X ] [ Y ]
ba
1
2
3
1
2 x
=
10
40
k
k x
xx
10
5
b
a b
a
10
10 2
3
4 = 2
a
= 2
a
2
2
a = 2
1 = 2
b
= 2
b
2
0
b = 0
v = k [ X ] [ Y ]
02
x
=
40
40
k
k x
xx
10
10
b
2 b
2
20
10
ou v = k [ X ]
2
06) (Urca-CE) Dada a seguinte reação genérica “2 A + B  C” e o quadro cinético
abaixo:
Experiência [A] mol/L [B] mol/L Velocidade (mol/L.s)
I 0,42 0,21 0,20
II 0,42 0,63 1,80
III 0,84 0,21 0,40
É correto afirmar:
a) é uma reação elementar.
b) a ordem global da reação é 2.
c) a lei de velocidade é v = k[A]2
[B].
d) a constante de velocidade é igual a 1.
e) a lei de velocidade é v = k[A][B]2
.
v = k [A] [B]
x y
=
1,80
0,20
k . (0,42) (0,63)
x y
k . (0,42) (0,21)
x y
2
1
9 = 3
y
y = 2
=
0,40
0,20
k . (0,84) (0,21)
x y
k . (0,42) (0,21)x y
3
1
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x
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Cinética Química

  • 1. Fenômenos do nosso cotidiano Oxidação do ferro (ocorre de forma lenta). Explosão da pólvora (ocorre de forma rápida). Parte da química que estuda a rapidez das reações PROF. VINICIUS SILVA
  • 2. 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 VM = [ final ] – [ inicial ] t final – t inicial
  • 3. As quantidades das substâncias são medidas em mol/L, massas, volumes (gases), etc., Enquanto que o intervalo de tempo pode ser dado em segundos, minutos ou horas A quantidade de reagente ou produto medida em mol/L é representada por [ ]
  • 4. 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 Tempo em horas 8,0 6,0 4,0 1,0 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 b) 2,0 mol / L.h c) 10 km / h d) 1,0 mol / L.h e) 2,3 mol / h V m = 4 mol / L 2 h = 2 mol / L . h
  • 5. 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. b) 4 mols/min. c) 8 mols/min. d) 12 mols/min. e) 16 mols/min. 2 mols/min de H2 1 mol/min de O2 n mols/min de H2 4 mols/min de O2 n = 2 x 4 n = 8 mols / min H2 + O2  H2O2 21
  • 6. 03) (FMIt - MG) Numa reação completa de combustão, foi consumido, em 5 min, 0,25 mol de metano, que foi transformado em CO2 e H2O. A velocidade da reação será: a) 0,80 mol/min. b) 0,40 mol/min. c) 0,05 mol/min. d) 0,60 mol/min. e) 0,30 mol/min. V m = 0,25 mol 5 min V m = 0,05 mol / min
  • 7. 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: energia das colisões orientação das moléculas nas colisões freqüência das colisões
  • 11. 1. Estado particular em que se encontram os reagentes. A freqüência e a energia das colisões são afetadas pelos fatores: 2. temperatura em que se realiza a experiência. 3. Eletricidade. 4. Luz. 5. Pressão. 6. Concentração dos reagentes. 7. Catalisadores. PROF. VINICIUS SILVA
  • 12. 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 PROF. VINICIUS SILVA
  • 15. 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
  • 17. Temperatura e velocidade da reaçãoTemperatura e velocidade da reação
  • 18. 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) caminho da reação energia ( kcal )energia ( kcal ) + 10 + 15 + 50 Ea = + 40 kcalEa = + 40 kcal
  • 19. A luz provoca algumas reações denominadas de REAÇÕES FOTOQUÍMICAS As principais são: Fotossíntese Decomposição da água oxigenada em água e oxigênio
  • 20. Um aumento da PRESSÃO aumentará o número de COLISÕES e a reação será mais RÁPIDA
  • 21. É uma substância que diminui a energia de ativação de uma reação aumentando assim a sua velocidade Os catalisadores não são consumidos durante a reação Os catalisadores não alteram a variação de entalpia da reação
  • 22. Catalisador e a velocidade da reaçãoCatalisador e a velocidade da reação
  • 23.
  • 24. 01) A velocidade de uma reação química depende: I. Do número de colisões entre moléculas na unidade de tempo. II. Da energia cinética das moléculas envolvidas na reação. 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. VV VV VV
  • 25. 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.
  • 26. VERVER Um aumento da concentração dos reagentes numa solução acarretará no aumento do número de colisões e, em conseqüência, um aumento da velocidade da reação
  • 27. Para uma reação genérica: a A + b B  Produtos A velocidade da reação é dada pela expressão: Onde os valores de “ x ” e “ y ” são determinados experimentalmente Esta equação é conhecida pelo nome de LEI DA VELOCIDADE v = k [ A ]x . [ B ]y
  • 28. Para as reações ELEMENTARES os valores dos expoentes são iguais aos coeficientes das substâncias na equação química 2 NO (g) + H2 (g)  N2O (g) + H2O (g) v = k [ NO ] [ H2 ]2 Para a reação: A lei da velocidade é:
  • 29. 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 ? a) 5,4. b) 4,5. c) 1,8. d) 18,0. e) 54. v = k [ A ] [ B ] 2 k = 0,3 L / mol . min [ A ] = 2,0 M [ B ] = 3,0 M 2 v = 0,3 x 2 x 3 v = 0,3 x 2 x 9 v = 5,4v = 5,4
  • 30. Se uma reação ocorrer em várias etapas sua velocidade é dada pela ETAPA MAIS LENTA A + A  A2 ( etapa lenta ) A2 + B  A2B ( etapa rápida ) 2 A + B  A2B ( reação global ) V = k [ A ] 2A lei da velocidade é:A lei da velocidade é:
  • 31. 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) Essa reação ocorre em duas etapas: 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] [O3] b) v = k [NO2] [O3] c) v = k [NO3] [NO2] d) v = k [NO2] [O3] + k’ [NO3] [NO2] e) v = k [NO2] 2 2 Pág. 45 Ex. 11
  • 32. 03) Na decomposição térmica da amônia expressa pela equação: 2 NH3 (g)  N2 (g) + 3 H2 (g) Duplicando-se a concentração molar de NH3, a velocidade da reação ficará: a) inalterada. b) duas vezes maior. c) três vezes maior. d) quatro vezes maior. e) seis vezes maior. v = k [ NH3 ] 2 [ NH3 ] = x mol /L v = k x 2 [ NH3 ] = 2x mol /L v’ = k ( 2x ) 2 =v’ k x4 2 v’ = 4 v
  • 33. Descontração com a QUÍMICA PROF. VINICIUS SILVA
  • 34. 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: 2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g) v1 v2 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”? a) 2. b) 4. c) 8. d) 16. e) 32. Pág. 45 Ex. 10 v = k [CO] [O2] 2 [CO] = x mol/L [O2] = y mol/L 2 v = k x y [CO2] = 2x mol/L [O2] = 2y mol/L 2 v’ = k (2x) (2y) 2 v’ = 8 vk x y
  • 35. 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: 3 X + 2 Y  Z + 5 W velocidade [ X ] [ Y ] 10 10 10 10 1040 40 20 5 Qual a equação de velocidade desse processo? v = k [ X ] [ Y ] ba 1 2 3 1 2 x = 10 40 k k x xx 10 5 b a b a 10 10 2 3 4 = 2 a = 2 a 2 2 a = 2 1 = 2 b = 2 b 2 0 b = 0 v = k [ X ] [ Y ] 02 x = 40 40 k k x xx 10 10 b 2 b 2 20 10 ou v = k [ X ] 2
  • 36. 06) (Urca-CE) Dada a seguinte reação genérica “2 A + B  C” e o quadro cinético abaixo: Experiência [A] mol/L [B] mol/L Velocidade (mol/L.s) I 0,42 0,21 0,20 II 0,42 0,63 1,80 III 0,84 0,21 0,40 É correto afirmar: a) é uma reação elementar. b) a ordem global da reação é 2. c) a lei de velocidade é v = k[A]2 [B]. d) a constante de velocidade é igual a 1. e) a lei de velocidade é v = k[A][B]2 . v = k [A] [B] x y = 1,80 0,20 k . (0,42) (0,63) x y k . (0,42) (0,21) x y 2 1 9 = 3 y y = 2 = 0,40 0,20 k . (0,84) (0,21) x y k . (0,42) (0,21)x y 3 1 2 = 2 x x = 1 v = k [A] [B]2