cinÉtica quÍmica

CINÉTICA QUÍMICA

UNIDADE 1

INTRODUÇÃO

O conhecimento e o estudo da velocidade das reações,

além de ser muito importante em termos industriais,

também está relacionado ao nosso dia-a-dia, por

exemplo, quando guardamos alimentos na geladeira

para retardar sua decomposição ou usamos panela de

pressão para aumentar a velocidade de cozimento dos

alimentos. As reações químicas ocorrem com

velocidades diferentes e estas podem ser alteradas.

EXEMPLOS

Genericamente, temos:

� Pelas figuras podemos perceber que no instante inicial a concentração ou a quantidade do reagente A é máxima e vai diminuindo com o decorrer do tempo. Já a concentração do produto B, no instante inicial, é igual a zero e vai aumentando com o decorrer do tempo. Normalmente, a concentração éindicada em mol � L–1 (molaridade), sendo representada por um colchete ([ ]), que contém a fórmula da substância.

� Podemos representar, em um único gráfico, as variações ocorridas na concentração dos participantes das reações em função do tempo:

DEFINIÇÃO

Cinética Química é a parte da Química que estuda a velocidade das reações e os fatores que a influenciam.

Reações QuímicasRápidas

Moderadas

Lentas

Classificação quanto a velocidade

6 NaN3(l) + Fe2O3(s) 3 Na2O(s) + 2 Fe(s) + 9 N2(g)faísca

Reações Rápidas: são reações que ocorrem de modo instantâneo e se propagam com elevada velocidade

Decomposição dos Alimentos

Formação do Petróleo

Reação Moderada

Reações Lentas:são reações que ocorrem de modo a serem observadas por horas ou dias e se propagam com baixa velocidade

Classificação quanto ao mecanismo

Reações Elementares: são reações que ocorrem em uma sóetapa

Apresentam uma particularidade muito importante: os

coeficientes estequiométricos dos reagentes são iguais aos

expoentes das concentrações que representam a ordem de

cada reagente.

Reações Complexas: são reações que ocorrem em duas ou mais etapas

Velocidade média de uma reação

� Habitualmente trabalhamos com a velocidade média de uma reação em que relacionamos a variação da concentração e o intervalo de tempo (∆t).

É a razão entre a quantidade consumida ou produzida da substância e o intervalo de tempo (∆t) em que isso ocorreu.

Velocidade média de uma reação

� A expressão da velocidade média será dada por:

� Ao calcularmos o ∆ [reagentes], notamos que ele apresenta um valor menor do que zero, ou seja, um valor negativo, pois a concentração final é menor do que a inicial. Para não trabalhar com valores negativos, usamos –∆ [reagentes] na expressão da velocidade média dos reagentes.

� Assim, a velocidade média é expressa por:

Velocidade instantânea de uma reação (Vi)

� A velocidade instantânea (Vi) pode ser obtida através da declividade da reta tangente a curva do gráfico concentração vs. tempo em um determinado instante..

Não esqueça que a declividade da reta (m) pode ser obtidaNo gráfico por: m=(y-yo)/(x-xo )Escolha seus pontos!

Exemplo 1. Como calcular a velocidade de uma reação quando a proporção entre o número de mols édiferente?

2 HI(g) H2(g) + I2(g)

A velocidade da variação de concentração do HI éduas vezes maior que a velocidade da variação de concentração do H2

Exemplo 1. Continuação

C2H2 + 2 H2 => C2H6

Tempo (Tempo (minmin)) Quantidade de etano formadaQuantidade de etano formada

00 00

44 1212

66 1515

1010 2020

Exemplo 2.

� O gráfico a seguir mostra a variação da concentração em mol/L da água oxigenada em função do tempo. A decomposição da água oxigenada é dada pela equação:


� Ao analisarmos os valores das velocidades médias de consumo do H2O2, percebemos que eles não são constantes e que o valor máximo é encontrado no início da reação. Concluímos, então, que a velocidade média diminui de acordo com a diminuição da concentração.

� A partir do gráfico e conhecendo a estequiometria da reação, em que a decomposição de 2 mol de H2O2produz 2 mol de H2O e 1 mol de O2, podemos construir um novo gráfico, que indique a concentração em mol/L dos produtos.

Exemplo 3. Velocidade Instantânea

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