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Campus SPP
2º ano do Ensino Médio Integrado
Profº MsC. Carlos Augusto Cabral Kramer
1
LEI DE AÇÃO DAS MASSAS
Definição| Determinação Experimental|
A INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO NA VELOCIDADE
2
Muitos fatores influenciam a velocidade de uma reação
química
TEMPERATURA
ÁREA
SUPERFICIAL
CATALISADORES
PRESSÃO
CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES
Peter Waage
C. Maximilian Guldberg
“A velocidade de uma reação é proporcional ao produto
(matemático) das concentrações elevadas às potencias
experimentais determinadas”
1867
EQUAÇÃO DA VELOCIDADE
3
aA + bB cC + dD
V = K[A]x.[B]y
VELOCIDADE
CONSTANTE
CINÉTICA
CONCENTRAÇÕES DOS
REAGENTES
POTÊNCIAS
EXPERIMENTAIS
EQUAÇÃO DA VELOCIDADE
4
2H2(g) + O2(g) 2H2O(g)
V = K[H2(g)]x.[O2(g)]y
Exemplo: Reação de formação da água
DETERMINAÇÃO DAS POTÊNCIAS EXPERIMENTAIS
5
aA + bB + cC dD
V = K[A]x.[B]y.[C]z
Experimento [A], mol/l [B], mol/l [C], mol/l Velocidade de formação de D,
mol/l.s
1 1 1 1 5
2 2 1 1 10
3 1 2 1 20
4 1 1 2 5
Único caminho é estudando a variação das velocidades com as
concentrações
DETERMINAÇÃO DAS POTÊNCIAS EXPERIMENTAIS
6
V = K[A]¹.[B]2.[C]0
Ou resumidamente
V = K[A].[B]2
Experimento [A], mol/l [B], mol/l [C], mol/l Velocidade de formação de D,
mol/l.s
1 1 1 1 5
2 2 1 1 10
3 1 2 1 20
4 1 1 2 5
Avaliando as variações da velocidade com as concentrações, tem-se que a
velocidade dobra ao dobrar a concentração A, logo, x=1,
A velocidade quadruplica ao dobrar B (2² vezes) , logo, y=2 e
A velocidade não é alterado como a alteração da concentração de C, logo, z=0.
Ordem 1 em relação a A,
Ordem 2 em relação a B
Ordem 0 em relação a C
Ordem da reação igual a 3
MECANISMO DAS REAÇÕES
7
Reação
Elementar Não Elementar
Acontecem em apenas uma etapa Acontecem em mais de uma
etapa
Os coeficientes experimentais são
semelhantes aos coeficientes
estequiométricos
Os coeficientes experimentais NÃO
são semelhantes aos coeficientes
estequiométricos
3A + 2B C + 2D (Reação global)
(Acontece em uma etapa)
Logo: V = K[A]³.[B]²
3A + 2B C + 2D (Reação global)
Acontecendo em duas etapas
1ª etapa: 3A Z (etapa lenta)
2ª etapa: Z + 2B C + 2D (etapa
rápida)
Logo: V = K[A]x.[B]y
MECANISMO DAS REAÇÕES
8
2 NO(g) + Br2(g) → 2NOBr(g)
Com a tabela abaixo, encontre o valor da constante cinética
Exemplo 1: Sabendo que a reação abaixo é elementar, determine a lei
de velocidade.
MECANISMO DAS REAÇÕES
9
Exemplo 2: A reação abaixo ocorre em duas etapas. Qual a lei de
velocidade? Determine a constante cinética.
CO + NO2 → CO2 + NO
Etapa 1 (lenta): NO2(g) + NO2(g) → NO3(g) + NO(g)
Etapa 2 (rápida):NO3(g) + CO(g) → CO2(g) + NO2(g)
EXERCÍCIOS
10
01 - Um determinado defensivo agrícola, quando exposto ao meio ambiente, decompõe-se
através de uma reação química. Considerando que a velocidade de decomposição medida em
laboratório apresentou os resultados a seguir:
Analise as afirmativas a seguir:
( ) A decomposição deste defensivo segue
uma cinética de segunda ordem.
( ) O tempo para que a concentração do
defensivo se reduza a valores desprezíveis
independe da sua concentração inicial.
( ) A constante de decomposição do defensivo
é de 0,02mês-1
( ) A velocidade inicial de decomposição do
defensivo é de 0,006g/l/mês para uma
concentração inicial de 0,3g/l.
EXERCÍCIOS
11
02 - O óxido nítrico (NO), produzido pelo sistema de exaustão de jatos supersônicos, atua na
destruição da camada de ozônio através de um mecanismo de duas etapas, a seguir
representadas:
(1) NO(g) + O3(g)  NO2(g) + O2(g);
(2) NO2(g) + O(g)  NO(g) + O2(g)
Assinale as alternativas corretas
( ) A reação total pode ser representada pela equação: O3(g) + O(g)  2O2(g)
( ) No processo total, o NO é um catalisador da reação
( )Sendo V = k [O3][O] a expressão de velocidade para o processo total, a reação é dita de
primeira ordem com relação ao ozônio e ordem 1 para a reação global
EXERCÍCIOS
12
02 - O óxido nítrico (NO), produzido pelo sistema de exaustão de jatos supersônicos, atua na
destruição da camada de ozônio através de um mecanismo de duas etapas, a seguir
representadas:
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(2) NO2(g) + O(g)  NO(g) + O2(g)
Assinale as alternativas corretas
( ) A reação total pode ser representada pela equação: O3(g) + O(g)  2O2(g)
( ) No processo total, o NO é um catalisador da reação
( )Sendo V = k [O3][O] a expressão de velocidade para o processo total, a reação é dita de
primeira ordem com relação ao ozônio e ordem 1 para a reação global
EXERCÍCIOS
13
03 (Fuvest) - Em solução aquosa ocorre a transformação:
Em quatro experimentos, mediu-se o tempo decorrido para a formação de mesma
concentração de I2‚ tendo-se na mistura de reação as seguintes concentrações iniciais de
reagentes:
Esses dados indicam que a velocidade da reação considerada depende apenas da
concentração de:
a) H‚O‚ e I- b) H‚O‚ e H+ c) H2O2 d) H+. e) I-.

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Lei de ação das massas - Lei da velocidade de uma reação química

  • 1. Campus SPP 2º ano do Ensino Médio Integrado Profº MsC. Carlos Augusto Cabral Kramer 1 LEI DE AÇÃO DAS MASSAS Definição| Determinação Experimental|
  • 2. A INFLUÊNCIA DA CONCENTRAÇÃO NA VELOCIDADE 2 Muitos fatores influenciam a velocidade de uma reação química TEMPERATURA ÁREA SUPERFICIAL CATALISADORES PRESSÃO CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES Peter Waage C. Maximilian Guldberg “A velocidade de uma reação é proporcional ao produto (matemático) das concentrações elevadas às potencias experimentais determinadas” 1867
  • 3. EQUAÇÃO DA VELOCIDADE 3 aA + bB cC + dD V = K[A]x.[B]y VELOCIDADE CONSTANTE CINÉTICA CONCENTRAÇÕES DOS REAGENTES POTÊNCIAS EXPERIMENTAIS
  • 4. EQUAÇÃO DA VELOCIDADE 4 2H2(g) + O2(g) 2H2O(g) V = K[H2(g)]x.[O2(g)]y Exemplo: Reação de formação da água
  • 5. DETERMINAÇÃO DAS POTÊNCIAS EXPERIMENTAIS 5 aA + bB + cC dD V = K[A]x.[B]y.[C]z Experimento [A], mol/l [B], mol/l [C], mol/l Velocidade de formação de D, mol/l.s 1 1 1 1 5 2 2 1 1 10 3 1 2 1 20 4 1 1 2 5 Único caminho é estudando a variação das velocidades com as concentrações
  • 6. DETERMINAÇÃO DAS POTÊNCIAS EXPERIMENTAIS 6 V = K[A]¹.[B]2.[C]0 Ou resumidamente V = K[A].[B]2 Experimento [A], mol/l [B], mol/l [C], mol/l Velocidade de formação de D, mol/l.s 1 1 1 1 5 2 2 1 1 10 3 1 2 1 20 4 1 1 2 5 Avaliando as variações da velocidade com as concentrações, tem-se que a velocidade dobra ao dobrar a concentração A, logo, x=1, A velocidade quadruplica ao dobrar B (2² vezes) , logo, y=2 e A velocidade não é alterado como a alteração da concentração de C, logo, z=0. Ordem 1 em relação a A, Ordem 2 em relação a B Ordem 0 em relação a C Ordem da reação igual a 3
  • 7. MECANISMO DAS REAÇÕES 7 Reação Elementar Não Elementar Acontecem em apenas uma etapa Acontecem em mais de uma etapa Os coeficientes experimentais são semelhantes aos coeficientes estequiométricos Os coeficientes experimentais NÃO são semelhantes aos coeficientes estequiométricos 3A + 2B C + 2D (Reação global) (Acontece em uma etapa) Logo: V = K[A]³.[B]² 3A + 2B C + 2D (Reação global) Acontecendo em duas etapas 1ª etapa: 3A Z (etapa lenta) 2ª etapa: Z + 2B C + 2D (etapa rápida) Logo: V = K[A]x.[B]y
  • 8. MECANISMO DAS REAÇÕES 8 2 NO(g) + Br2(g) → 2NOBr(g) Com a tabela abaixo, encontre o valor da constante cinética Exemplo 1: Sabendo que a reação abaixo é elementar, determine a lei de velocidade.
  • 9. MECANISMO DAS REAÇÕES 9 Exemplo 2: A reação abaixo ocorre em duas etapas. Qual a lei de velocidade? Determine a constante cinética. CO + NO2 → CO2 + NO Etapa 1 (lenta): NO2(g) + NO2(g) → NO3(g) + NO(g) Etapa 2 (rápida):NO3(g) + CO(g) → CO2(g) + NO2(g)
  • 10. EXERCÍCIOS 10 01 - Um determinado defensivo agrícola, quando exposto ao meio ambiente, decompõe-se através de uma reação química. Considerando que a velocidade de decomposição medida em laboratório apresentou os resultados a seguir: Analise as afirmativas a seguir: ( ) A decomposição deste defensivo segue uma cinética de segunda ordem. ( ) O tempo para que a concentração do defensivo se reduza a valores desprezíveis independe da sua concentração inicial. ( ) A constante de decomposição do defensivo é de 0,02mês-1 ( ) A velocidade inicial de decomposição do defensivo é de 0,006g/l/mês para uma concentração inicial de 0,3g/l.
  • 11. EXERCÍCIOS 11 02 - O óxido nítrico (NO), produzido pelo sistema de exaustão de jatos supersônicos, atua na destruição da camada de ozônio através de um mecanismo de duas etapas, a seguir representadas: (1) NO(g) + O3(g)  NO2(g) + O2(g); (2) NO2(g) + O(g)  NO(g) + O2(g) Assinale as alternativas corretas ( ) A reação total pode ser representada pela equação: O3(g) + O(g)  2O2(g) ( ) No processo total, o NO é um catalisador da reação ( )Sendo V = k [O3][O] a expressão de velocidade para o processo total, a reação é dita de primeira ordem com relação ao ozônio e ordem 1 para a reação global
  • 12. EXERCÍCIOS 12 02 - O óxido nítrico (NO), produzido pelo sistema de exaustão de jatos supersônicos, atua na destruição da camada de ozônio através de um mecanismo de duas etapas, a seguir representadas: (1) NO(g) + O3(g)  NO2(g) + O2(g); (2) NO2(g) + O(g)  NO(g) + O2(g) Assinale as alternativas corretas ( ) A reação total pode ser representada pela equação: O3(g) + O(g)  2O2(g) ( ) No processo total, o NO é um catalisador da reação ( )Sendo V = k [O3][O] a expressão de velocidade para o processo total, a reação é dita de primeira ordem com relação ao ozônio e ordem 1 para a reação global
  • 13. EXERCÍCIOS 13 03 (Fuvest) - Em solução aquosa ocorre a transformação: Em quatro experimentos, mediu-se o tempo decorrido para a formação de mesma concentração de I2‚ tendo-se na mistura de reação as seguintes concentrações iniciais de reagentes: Esses dados indicam que a velocidade da reação considerada depende apenas da concentração de: a) H‚O‚ e I- b) H‚O‚ e H+ c) H2O2 d) H+. e) I-.