Cinética Química.

Apresentação em tema: "Cinética Química."— Transcrição da apresentação:

1 Cinética Química

2 Cinética Química Na(s) + H2O(l)  Na(OH)(aq)
DG = Kj/mol Processo Espontâneo Reação Rápida Zn(s) +2 HCl(aq)  ZnCl2(aq) + H2(g) DG = -383,5 Kj/mol Processo Espontâneo Reação Lenta

3 Cinética Química Espontaneidade não está relacionada com velocidade.
Velocidade pode ser expressa: V = DnCO/Dt V = DnNO2/Dt V = - DnCO2/Dt V = - DnNO/Dt

4 Fatores que afetam a velocidade da Reação
Mecanismos de Reação Fatores que afetam a velocidade da Reação Energia dos choques Orientação das moléculas Frequência dos choques

5 Energia de Ativação Eat

6 Influência da Temperatura
Aumento de temperatura – Aumento da Energia Média dos Choques.

7 Aumento na pressão aumenta a probabilidade (freqüência) das colisões
Influência da Pressão Aumento na pressão aumenta a probabilidade (freqüência) das colisões

8 Influência da Concentração
Aumento na concentração aumenta a freqüência das colisões

9 Lei da Ação das Massas a A + b B  2AB v = k1[A]a [B]b
Com gases, pode-se usar P em lugar de [ ].

10 Efeito da Área de Contato
Bombril enferruja mais rápido que prego. Maior área de contato aumenta a freqüência das colisões

11 Catalizadores Substâncias que aceleram uma reação sem
serem consumidas no processo. Reação Catalizador Decomposição do Peróxido de Hidrogênio MnO2 Nitração do Benzeno H2SO4(conc) Conversão do SO2 em SO3 NO2 Hidrogenação da ligação C=C Ni

12 Atuação - Diminuem a energia de ativação.
Catalisadores Atuação - Diminuem a energia de ativação.

13 Catalisadores Fornecem um caminho alternativo para a reação, com menor Eat Formação de um composto intermediário 2 SO2 + O2  2 SO3 (lento – Eat alta) 1) 2 NO + O2  2 NO2 ( + rápido – Eat menor) 2) 2 NO2 + 2 SO2  2 SO3 + 2 NO (rápido) B) Adsorção dos reagentes Normalmente envolve metais de transição. Faz-se uso dos orbitais d vazios do metal de transição. (Ex – Decomposição do HI catalizada por Platina em pó)

14 Principais Catalisadores
Metais de Transição. Catalisadores de oxi-redução. Ácidos e Bases Importantes na Química Orgânica. Seu funcionamento envolve transferência de próton (catálise geral ácida). Enzimas Catálise baseada em reconhecimento de estruturas espaciais. RNA polimeraze, Lipases, ATPases, Fosfatases ácidas e alcalinas...

15 Equilíbrio em Sistemas Homogêneos

16 Equilíbrio – As velocidades das reações direta e inversa se igualam
Reações Reversíveis Reação que se processa simultaneamente nos dois sentidos. V1 = k1 [H2O]2 V-1 = k-1 [O2] [H2]2 Equilíbrio – As velocidades das reações direta e inversa se igualam

17 Equilíbrio Dinâmico V1 = k1 [H2O]2 V-1 = k-1 [O2] [H2]2

18 = (no. de moles que reagiu)/(no. de moles inicial)
Grau de Equilíbrio = (no. de moles que reagiu)/(no. de moles inicial) Depende de T, P, V, e n H2O H2O H2 O2 H2 O2

19 Constante de Equilíbrio
V1 = k1 [H2O]2 V-1 = k-1 [O2] [H2]2 No equilíbrio  v1 = v-1 k1 [H2O]2 = k-1 [O2] [H2]2 k1/k-1 = [O2] [H2]2 / [H2O]2 Keq = [O2] [H2]2 / [H2O]2

20 Constante de Equilíbrio
a A + b B + c C + d D   e E + f F + g G +h H Keq = [A]a [B]b [C]c [D]d [E]e [F]f [G]g [H]h

21 Deslocamento de Equilíbrio
Mudanças nas velocidades das reações direta ou inversa alteram a posição de equilíbrio

22 Deslocamento de Equilíbrio
Princípio de Le Chatelier - O sistema sempre responde a uma perturbação, atingindo uma nova posição de equilíbrio, de modo a neutralizar a perturbação introduzida. Ex: Quais as concentrações de equilíbrio, partindo-se das concentrações iniciais abaixo? Etanol Ácido Acético Água Éster Metil Etílico 1 2 3

23 Influência da Concentração

24 Qual o resultado de um aumento de pressão?
Influência da Pressão Mais sentida em reações que envolvam reagentes gasosos. Qual o resultado de um aumento de pressão?

25 Influência da Temperatura
Aumento de Temperatura favorece a reação endotérmica!