1) A cinética química estuda a velocidade das reações. A velocidade média é calculada pela variação de concentração de uma substância dividida pelo tempo. 2) A lei de velocidade depende da constante de velocidade e das concentrações dos reagentes elevados aos seus coeficientes na reação. Fatores como concentração, temperatura, pressão e superfície de contato influenciam a velocidade da reação.

1. QUÍMICA PROF.: RIKARDO COIMBRA
CINÉTICA QUÍMICA Curso MotivAÇÃO 2009
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 A Cinética Química é parte da química que estuda a velocidade com que as reações acontecem.
 Considere a seguinte reação de decomposição da água oxigenada:
1) VELOCIDADE MÉDIA ( Vm )
Na física você aprende a calcular velocidade média como sendo ΔS sobre ΔT . Na química é semelhante, só que ao invés de
trabalharmos com a variação de espaço, vamos trabalhar com concetração. Portanto a velocidade média de consumo ou produção de
uma substânica será calculada da seguinte maneira:
Usamos o módulo ( | |),usado na matematica, para que o valor da velocidade não fique negativa quando queremos calcular a
velocidade de consumo do reagente.
10
) Vamos calcular a velocidade média de consumo da água oxigenada (H2O2) nos primeiros 10 minutos:
No Tempo 0 min = [H2O2] = 0,8 Vm(H2O2) = | Δ[H2O2] | = | 0,5 - 0,8 | = | -0,3 | = 0,03 mol/L.min
No Tempo 10min= [H2O2] = 0,5 ΔT 10 - 0 10
20
) Vamos calcular a velocidade média de consumo da água oxigenada (H2O2) nos primeiros 20 minutos:
No Tempo 0 min = [H2O2] = 0,8 Vm(H2O2) = | Δ[H2O2] | = | 0,3 -0,8 | = | -0,5 | = 0,025 mol/L.min
No Tempo 20min= [H2O2] = 0,3 ΔT 20 - 0 20
30
) Vamos calcular a velocidade média de produção de oxigênio (O2) nos primeiros entre o tempo 10 e 20 minutos:
No Tempo 10 min = [O2] = 0,15 Vm(H2O2) = | Δ[H2O2] | = | 0,25 -0,15 | = | -0,1 | = 0,01 mol/L.min
No Tempo 20min = [O2] = 0,25 ΔT 20 - 10 10
Pode-se pedir a velocidade de qualquer substância participante e em qualquer intervalo de tempo.Quando a substância é um reagente
falamos em velocidade de consumo,e quando for um produto falamos em velocidade de produção.Mas o jeito de calcular é o mesmo.
2) VELOCIDADE MÉDIA DA REAÇÃO ( Vm(REAÇÃO) )
Cuidado com o que é pedido....
Velocidade média de consumo ou produção é uma coisa.... e VELOCIDADE MÉDIA DA REAÇÃO é outra coisa.
Para calcular a velocidade média da reação devemos :
Dividir a velocidade média de consumo ou produção pelo respectivo coeficiente da substância na reação...
COMO ASSIM ????.....
Para uma reação genérica: a A + bB  c C a VELOCIDADE MÉDIA DA REAÇÃO é calculada da seguinte maneira
Vm(REAÇÃO) = Vm(A) = Vm(B) = Vm(C)
a b c
Repare que posso usar a velocidade média de qualquer uma das substâncias e dividir pelo seu RESPECTIVO COEFICIENTE.
Desse modo , a velocidade média da reação da decomposição da água oxigenada seria:
2 H2O2  2 H2O + 1 O2 Vm(REAÇÃO) = Vm(H2O2) = Vm(H2O) = Vm(O2)
2 2 1
Vm = | Δ[ ] | = | [ final ] – [ inicial ] |
ΔT tfinal - tinicial

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3) LEI DE VELOCIDADE
Para assistir a essa aula de Química você veio de São Gonçalo para Niterói de ônibus e deve ter levado no mínimo umas 7 horas....
O motorista deve ter andado a uma velocidade média de 100Km/h para ter chegado rápido assim... Mas eu disse velocidade média,isso
quer dizer que ele andou a todo instante a 100Km/h ? Lógico que não...Em alguns trechos ele andou mais rápido e em outros mais lento.
Nas reações ocorre o mesmo.Calculamos uma velocidade média,mas a velocidade da reação vai variando com tempo...
Então se quisermos descobrir a velocidade da reação em um determinado instante usaremos a expressão da lei de velocidade.
A lei de velocidade é calculada multiplicando uma constante(k) pela concentração dos reagentes elevados a seus coeficientes.
V = K . [REAGENTES]COEFICIENTE
 É SÓ CHAMAR A VELOCIDADE!!!
Para uma reação genérica: a A + b B  c C ................. A expressão da lei de velocidade seria :
V = Velocidade da Reação
V = k.[A]x
. [B]y
k = constante de velocidade ( a uma dada temperatura)
(Chama para você) [A] e [B] = concentração em mol/L dos REAGENTES.
X e Y = expoentes determinados EXPERIMENTALMENTE que NÃO NECESSARIAMENTE
serão os próprios coeficientes na reação....(Cuidado com isso!!! )
OB1 X e Y serão exatamente os coeficientes da reação quando a reação for dita ELEMENTAR ( ocorre em apenas uma etapa)
OB2 Reação ELEMENTAR x Reação NÃO – ELEMENTAR
 Reação ELEMENTAR = é aquela que ocorre em uma ÚNICA etapa....É aquela reação e pronto!!!
 Reação NÃO – ELEMENTAR = ocorre em MAIS DE UMA etapa.
Exemplo: Seja a seguinte reação: 2 A + B A2B
Para termos essa reação como resultante ocorreu um processo em duas etapas:
etapa lenta  A + A A2
etapa rápida  A2 + B A2B
_________________________
Etapa Global 2 A + B A2B
A Lei de Velocidade de uma reação não – elementar é escrita usando os reagentes e coeficientes da etapa lenta.Assim a lei de
velocidade para essa reação ficaria...  v = k [ A ][ A ] ou v = k [ A ]2
*Repare que mesmo o B sendo um reagente ele não participa da lei de velocidade isso porque ele não está incluso na etapa lenta.
*Caso a reação 2A + B  A2B fosse uma reação elementar a lei de velocidade seria : V = K . [A]2
.[B]
Observação : ORDEM DA REAÇÃO
É a soma dos coeficientes da expressão da Lei de Velocidade.Por exemplo se a lei de velocidade for V = K . [A]2
.[B] .A ordem da
reação é a soma do expoente 2 do reagente A mais o expoente 1 do reagente B.Logo a ordem da reação é 2+1 = 3. (ordem 3).
Vamos ver se você entendeu:
Durante a realização de um experimento de decomposição
da amônia (NH3), um estudante montou uma tabela que
apresenta o número de mol dos participantes em função do
tempo:
Utilizando as informações, resolva:
a) Determine a velocidade média de consumo da amônia (NH3) e
de formação do N2 e do H2 em 20 min.
b) Determine a velocidade média da reação.
(Puccamp-SP) A combustão do butano corresponde à
equação:
C4H10 + 6,5 O2  4 CO2 + 5 H2O
Se a velocidade da reação for 0,05 mol
butano/minuto, qual a massa de CO2 produzida
em meia hora? (C = 12, H = 1, O = 16)
Resposta : V(reação) = V(butano) = V(co2)
1 4
0,05 = V(CO2)  V(CO2) = 0,2 mol/min
4
0,2mol ---- 1min 1mol CO2 ----- 44g
X ---- 30min  6molCO2 ----- y
X= 6 mol CO2 y = 264 g

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4) FATORES QUE INFLUENCIAM A VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
Para você que chegou até aqui mas não conseguiu compreender muita coisa...Preste mais antenção agora então ,porque essa é a
parte mais importante e que mais cai em prova e felizmente é a parte mais fácil de entender...
Os Fatores que vão influenciar na velocidade da reação são :
1. Concentração dos Reagentes
2. Temperatura
3. Superfície de Contato
4. Pressão
5. Catalisador
“Essa parte cai mais que saci com cãibra”
Vamos falar de cada uma separadamente:
I) CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES:
AUMENTANDO A CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES  A VELOCIDADE DA REAÇÃO AUMENTA
Porque isso ocorre?... A explicação é a seguinte: Uma reação química ocorre quando um atómo ou molécula se choca em outro(a).
Desse modo se aumentarmos a quantidade de átomos ou moléculas ( que são os reagentes) a propabilidade de se chocarem entre si
aumentará e com isso a chance de ocorrer a reação aumenta e consequentemente a velocidade.
II) TEMPERATURA
AUMENTANDO A TEMPERATURA  A VELOCIDADE DA REAÇÃO AUMENTA
A explicação é semelhante: o aumento da temperatura faz com que as moléculas se movimentem mais rápido,e como estão se
movimentando mais rápidas a chance de uma molécula se chocar com outra aumenta,consequentemente aumenta a velocidade.
* Porque guardamos os alimentos na geladeira?.... A baixa temperatura da geladeira faz com que as reações químicas de
decomposição dos alimentos se processem mais lentamente e com isso os alimentos se conservam por mais tempo caso se tivessem fora
da geladeira.
* Febre é bom ou ruim? ... É bom!!!A febre é uma resposta do organismo a algum patógeno (ex. bactéria).A temperatura do corpo se
eleva para que as células de defesa atuem em maior velocidade para destruir o patógeno.Por isso se a febre for baixa e suportável vale
a pena ficar um pouco com ela.Mas é claro se tiver incomodando deve-se diminuí-la,pois sabemos que quando a temperatura é alta
demais as enzimas sofrem desnaturação e perdem a função.
Vamos ver se você entendeu:
1.Considere as reações elementares:
a) 2 HCl(g)  H2(g) + Cl2(g)
b) H2(g) + I2(g)  2 HI(g)
c) 2 CO(g) + O2(g)  2 CO2(g)
d) 2 NH3(g)  N2(g) + 3 H2(g)
e) N2(g) + 3 H2(g)  2 NH3(g)
Escreva as equações de velocidade dessas reações.
2. (UFRJ) A hidrazina (N2H4) é utilizada, junto com alguns dos seus
derivados, como combustível sólido nos ônibus espaciais. Sua formação
ocorre em várias etapas:
a) NH3(aq) + OCl
–
(aq)  NH2Cl(aq) + OH
–
(aq) (rápida)
b) NH2Cl(aq) + NH3(aq) N2H5
+
(aq) + Cl–
(aq) (lenta)
c) N2H5
+
(aq) + OH–
(aq)  N2H4(aq) + H2O(l)(rápida)
Escreva a expressão de Lei de velocidade para a reação de formação da
hidrazina.
RESPOSTAS:
1)Todas reações são elementares logo os expoentes serão
os próprios coeficientes da reação
a) V = k .[HCl]2
b) V = k .[H2].[I2]
c) V = k .[CO]2
.[O2]
d) V = k .[NH3]2
e) V = k .[N2]2
.[H2]3
2) A lei de velocidade de uma reação não-elementar é
escrita usando a ETAPA LENTA.
Portando a lei de velocidade será:
V = k .[NH2Cl].[NH3]

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III) PRESSÃO
AUMENTANDO A PRESSÃO  A VELOCIDADE DA REAÇÃO AUMENTA (para reagentes gasosos)
Isso só vale se tiver reagente gasoso...O aumento da pressão nesse caso ocorre devido a diminuição do volume do recipiente em
que estão contidos os reagentes.Quando o volume do recipiente diminui, o espaço que as moléculas tinham pra se movimentar também
diminui, e com isso a chance das moléculas se chocarem entre si aumenta , e consequentemente a velocidade da reação aumenta.
*Para entender melhor faça a seguinte analogia: Imagine você de olhos vendados com o seu(ua) namorado(a) nas seguintes situações
1- Dentro de uma salão escuro do tamanho de um campo de futebol.
2- Dentro de um quartinho de motel.
Agora vocês começam a se movimentar aletoriamente.Eu vos lhes pergunto: Onde há a maior probabilidade de vocês dois se chocarem
entre si,e desse modo ocorrer uma reação (se é que você me intende)??? Logicamente dentro do motel, pois o espaço é menor...
IV) SUPERFÍCIE DE CONTATO
AUMENTANDO A SUPERFÍCIE DE CONTATO  A VELOCIDADE DA REAÇÃO AUMENTA
Quando um reagente está no estado sólido a reação ocorrerá na sua superfície.Assim quanto mais fragmentado for esse reagente,maior
será o número de choques, e maior será a velocidade da reação.Entenda melhor o que é essa tal de superfície de contato...
*Vamos comparar um prego com uma palha de aço(bombril – Metonímia-).Sabemos que ambos os dois são feito de ferro...
Após molhar os dois, Eu vos lhe pergunto: Qual dos dois irá “molhar” mais???........... O bombril molha mais.Isso porque a água
consegue entrar em contato com uma superfície maior,ou seja,ela consegue penetrar mais no interior da palha de aço.Já no caso do
prego, a água só é capaz de molhar a parte externa do prego, já o interior dele a água não penetra.Desse modo, o bombril terá uma
superfície de contato maior do que o prego,uma vez que o bombril sendo mais fragmentado possibilita a água penetrar mais..
*Outro exemplo: O que cozinha mais rápido: Uma batata inteira ou ela toda picadinha???
A batata picadinha (hum).Isso porque ao fragmentar a batata você estará aumentando a superfície de contato dela com a água quente.
Graficamente comparando uma reação entre um substância em pó e um pedaço da mesma substância.
Essa questão é classica!!!Vai aparecer um grafico igual ou parecido com este e vão lhe
perguntar qual é a curva equivalente ao pó e a curva equivalente ao pedaço.
Observe que a velocidade do pó aumenta mais rapidamente do que a velocidade do pedaço.
V) CATALISADOR
O CATALISADOR AUMENTA A VELOCIDADE DA REAÇÃO
Catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade da reação sem serem consumidos.As enzimas são nossos catalisadores
biológicos.
Mas como um catalisador aumenta a velocidade da reação???... O catalisador diminui a energia de ativação necessária para
uma reação acontecer.Desse modo a reação se processa de maneira mais rápida.
Os gráficos clássicos são:
"A corrida não é sempre para o mais rápido ... mas para aquele que continua correndo."
1.Um catalisador acelera a reação,mas não aumenta seu rendimento, isto é, ele produz a mesma quantidade de produto,mas num período de
tempo menor.
2. O catalisador não altera o ΔH da reação.
3. Um catalisador acelera tanto a reação direta quanto a inversa,pois diminui a energia de ativação de ambas.
4. Comparando duas reações: A que tiver menor energia de ativação será a mais rápida.