A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

CINÉTICA QUÍMICA Ramo da Química que estuda a velocidade das reaçãoes e os fatores que a influenciam Reações rápidasReações Lentas.

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "CINÉTICA QUÍMICA Ramo da Química que estuda a velocidade das reaçãoes e os fatores que a influenciam Reações rápidasReações Lentas."— Transcrição da apresentação:

1

2 CINÉTICA QUÍMICA Ramo da Química que estuda a velocidade das reaçãoes e os fatores que a influenciam Reações rápidasReações Lentas

3 Medida da Velocidade Considere a reação: C 2 H 2 + 2H 2 C 2 H 6 t empo (min) n (mols de C 2 H 6 formado) No intervalo de tempo de 0 a 4 min, a velocidade de formação do C 2 H 6 é de v = 3 mols/min, obsevar que para os próximos intervalos de tempo a velocidade vai decaindo. Velocidade da Substância Isolada: v = n / t

4 Medida da Velocidade Velocidade Média: V m = V r = V P = n / c.t, onde c é o coeficiente estequiométrico correspondente a cada substância que participa da reação. t empo (min) n (mols de C 2 H 2 ) n (mols de H 2 ) n (mols de C 2 H 6 ) Para uma reação genérica: aA + bB cC + dD, temos V m = n A / a.t = n B / b.t = n C / c.t = n D / d.t Para o intervalo de tempo de 6 a 10 min, a velocidade média da reação é de 1,25mols/min.

5 Exercícios de fixação: 1.Um químico misturou 2mols de hidrogênio com 3mols de cloro num recipiente adequado. Suponha que do início da mistura até 15s, a reação H 2 + Cl 2 2HCl ocorra conforme os dados da tabela: Tempo (s) mols H 2 2,01,751,51,251,00,75 mols Cl 2 3,02,752,52,252,01,75 mols HCl00,51,01,52,02,5 a)Calcule a velocidade em relação a cada participante e a velocidade média da reação no intervalo de 10 a 15s. b)Construa o gráfico que mostra a variação da concentração em mol em função do tempo de cada participante da reação.

6 Exercícios de fixação: 2.Um químico realizou a reação de decomposição do ácido carbônico: H 2 CO 3 H 2 O + CO 2. Mediu a concentração molar de CO2 nos tempos 10s e 20s e obteve: 10s: [CO 2 ] = 0,2mol/L 20s: [CO 2 ] = 0,8mol/L Qual é a velocidade média dessa reação no intervalo de 10 a 20s? 3.Considere a equação: 2N 2 O 5 (g) 4NO 2 + O 2. Admita que a formação de O 2 tem uma velocidade média constante igual a 0,05mol/s. A massa de NO 2 formada em 1min é: (Dado: ma O: 16u, ma N = 14u) a) 96g b) 55,2g, c) 12,0g d) 552,0g e) 5,52g

7 Exercícios de fixação: 4.O gráfico abaixo representa a variação de concentração das espécies A, B e C com o tempo. Qual das alternativas a seguir contém a equação química que melhor descreve a reação representada pelo gráfico? a) 2A + B C b) 2B + C c) A 2B +C d) B + C A e) B + 2C A C B A

8 Mecanismo das reações É a maneira que se processa uma reação química Teoria das Colisões: quebra das ligações dos reagentes e formação das ligações dos produtos Reação: H 2 (g) + I 2 (g) 2HI(g)

9 Energia de Ativação É a Energia necessária para iniciar a reação Caminho da reação Energia H 2 + I 2 HI + HI H 2 I 2 – complexo ativado

10 Fatores que Influenciam uma Reação Química Estado físico dos reagentes; Estado Cristalino dos reagentes; Reagentes em soluções; Área de contato entre os reagentes; Temperatura e Radiações na reação; Energia Elétrica; Catalisadores; Pressão sobre o sistema em reação; Concentração dos reagentes.

11 Os choques entre os reagentes aumentam à medida que as moléculas estão mais afastadas (líquidos e gases) Estado Físico dos Reagentes

12 A estrutura amorfa possui ligações mais fracas do que na estrutura cristalina Estado Cristalino dos Reagentes C (grafite) C (diamante) estrutura amorfa estrutura cristalina

13 Reagentes em Soluções partículas solúveis possuem maior movimento aumentando o número de choques entre as várias espécies presentes na solução

14 Área de Contato Maior área de contato aumenta o número de choques entre as reagentes

15 Influência da Temperatura e das Radiações A Tempertaura e Radiações aumentam a energia cinética das partículas dos reagentes aumentando o número de choques > E c

16 Influência da Energia Elétrica Influencia em reações de oxi-redução, pode iniciar uma combustão através de uma faísca elétrica, etc

17 Influência dos Catalisadores Os Catalisadores aumentam a velocidade da reação reduzindo a energia de ativação das reações Caminho da reação Energia

18 Tipos de Catalisadores Catalisadores heterogênios: não participa diretamente da reação e forma uma fase distinta em relação aos reagentes. Ex: H 2(g) + O 2(g) H 2 O (l), na presença de Pt Catalisadores homogêneos: participa diretamente da reação. Formando uma só fase com os reagentes e sendo recuperado na última etapa da reação. Ex: decomposição do peróxido de hidrogênio na presemça de Fe +2 Reação geral: 2H 2 O 2(aq) 2H 2 O (l) + O 2(g) 1 a Etapa: H 2 O 2(aq) + 2Fe +2 (aq) + 2H + (aq) 2Fe +3 (aq) + 2H 2 O (l) 2 a Etapa: 2Fe +3 (aq) + H 2 O 2(aq) 2Fe +2 (aq) + O 2(g) + 2H + (aq)

19 P > P Influência da Pressão Maior pressão aumentam os choques entre os reagentes gasosos

20 Influência da Concentração Maior concentração aumentam os choques entre os reagentes

21 Exercícios de fixação: 1.Dada a seguinte reação: reagentes complexo ativado produtos + calor Represente em um gráfico energia x caminho da reação, os níveis das energias dos reagentes, complexo ativado e produtos. 2.Esboce os gráficos das seguintes reações: a) A + B C Energia dos reagentes = 8Kj Energia dos produtos = 7Kj Energia de ativação = 17kj b) A +B R + Q Energia dos reagentes = 12Kj Energia dos produtos = 17Kj Energia de ativação = 20kj

22 Lei da Ação das Massas A velocidade de uma reação química é diretamente proporcional ao produto das concentrações molares dos reagentes elevadas a potências determinadas experimentalmente Guldeberg e Waage Para a reação: aA + bB cC + dD Temos: V = K.[A] a. [B] b Onde: K = constante cinética (varia com a temperatura) a e b = ordem dos reagentes A e B (experimental) a + b = ordem da reação [ ] = concentração molar

23 Lei da Ação das Massas Observações: 1)Para reações que ocorrem em uma única etapa (reações elementares), as potências normalmente coincidem com os coeficientes dos reagentes; 2)Reações que ocorrem em mais de uma etapa, a velocidade da reação é dada pela etapa mais lenta; 3)Reagentes sólidos ou solventes não participam da expressão da velocidade; 4)Nas reações entre gases a velocidade pode ser expressa em função das pressões parciais dos reagentes. Para a reação aA (g) + bB (g) cC (g) + dD (g), teremos: V = K.p A a.p B b

24 Lei da Ação das Massas EXEMPLO A reação NO 2 (g) + CO (g) CO 2(g) + NO (g) ocorre em duas etapas: 2 NO 2(g) NO 3(g) + NO (g) (etapa lenta) NO 3(g) + CO (g) CO 2(g) + NO 2(g) (etapa rápida) V = K. [NO 2 ] 2 ou V = K. P 2 NO2

25 Exercícios de fixação: 1.Escreva a equação da velocidade em função das concentrações e das pressões parciais dos reagentespara cada uma das seguintes reações, supondo todas elementares: a) 2SO 2(g) + O 2(g) 2SO 3(g) b) C (s) + O 2(g) CO 2(g) c) C (s) + 2S (s) CS 2(l) d) Zn (s) + 2HCl (aq) ZnCl 2(aq) + H 2(g) 2. Considere a reação de síntese da amônia, dada pela equação N 2(g) + 3H 2 2NH 3(g), mantida a temperatura, o que ocorrerá com a velocidade da reaçlão se: a) A concentração em mol/L do H 2(g) for reduzida a terça parte e a do N 2(g) for triplicada? b) A pressão parcial do N 2(g) for quadruplicada e a do H 2(g) for triplicada?

26 Exercícios de fixação: 3. A cinética da reação 2HgCl 2(aq) + C 2 O 4 -2 (aq) 2Cl - (aq) + 2CO 2(g) + Hg 2 Cl 2(s) foi estudada em solução aquosa, segundo a quantidade de matéria que precipita por litro de solução por minuto. Os dados obtidos estão na tabela a seguir em mol/L: [HgCl 2 ][C 2 O 4 -2 ]V (mol/L.min) 0,1000,1501,8 x ,1000,3007,2 x ,0500,3003,6 x a)Determine a equação da velocidade da reação b)Calcule o valor da constante da velocidade da reação c)Qual será a velocidade da reação quando as concentrações dos dois reagentes forem igual a 0,01 mol/L?


Carregar ppt "CINÉTICA QUÍMICA Ramo da Química que estuda a velocidade das reaçãoes e os fatores que a influenciam Reações rápidasReações Lentas."

Apresentações semelhantes


Anúncios Google