Prof. André Luiz Fiquene de Brito andre@deq.ufcg.edu.br UNIVERSIDADE FEDERAL DE CAMPINA GRANDE – UFCG CENTRO DE CIÊNCIAS E TECNOLOGIA - CCT Prof. André Luiz Fiquene de Brito andre@deq.ufcg.edu.br www.labger.edu.br Unidade IV – Energia Cinética Parte III CINÉTICA QUIMICA – Colisões e Reações Campina Grande - PB

1 - Teoria das colisões Em princípio, para uma reação ocorrer, as moléculas dos reagentes devem colidir umas com as outras. Essa teoria diz: Para que ocorra Reação Química: A + B  C + D são necessários: Haja Colisão entre as moléculas A + B; A colisão ocorra com posição geométrica favorável; A colisão ocorra com energia maior ou igual do que a energia de ativação.

EXPLICAÇÃO É necessário que as moléculas reagentes colidam entre si. Uma colisão efetiva pode ocorrer somente se as moléculas colidem com força suficiente, para quebrar as ligações e formar novas ligações, dando lugar a uma transformação química efetiva. Existe uma energia cinética mínima que as moléculas precisam possuir para que ocorra a colisão. Essa energia cinética, que é transformada em energia potencial no momento do impacto, é chamada de Energia de Ativação, Eat.

2 - Energia de Ativação(Eat) É a quantidade mínima de energia necessária para que a colisão entre as partículas, seja efetiva e resulte numa reação; Eat é a energia necessária para formar o complexo ativado; Complexo ativado: é uma estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos, com ligações intermediárias os reagentes e os produtos formados. Esse complexo ativado existe em um estado de transição. A teoria do estado de transição vê a cinética química em termos de energia e da geometria do complexo ativado, que, uma vez formado, pode tornar a produzir os reagentes ou seguir para formar os produtos. Exemplo:

3 - Reações: Exotérmica e Endotérmica A Energia para iniciar uma reação é chamada de Energia (E); Os reagentes possuem energia própria chamada de Energia própria dos reagentes (Epr); Os produtos possuem, também, energia própria chamada de Energia própria dos produtos (Epp).

4 - Reação Exotérmica Se a diferença entre a energia para começar uma reação (E) e a energia própria dos produtos (Epp) for MAIOR que a energia de ativação (Eat), a reação EXOTÉRMICA. E – Epp > Eat

4.1 - Energia de Ativação e Reação Exotérmica: Qual a influencia na Velocidade? Veja o Gráfico: Logo: Eat: Energia para formar o complexo ativado (linha do reagente até o Pico – Complexo ativado) H: Variação de entalpia (linha do reagente até o produto) REAÇÃO EXOTÉRMICA: Quando a quantidade de energia devolvida ao sistema for maior que a consumida(H<0) A + B C + D

5 - Reação ENDOTÉRMICA Se a diferença entre a energia para começar uma reação (E) e a energia própria dos produtos (Epp) for MENOR que a energia de ativação (Eat), a reação ENDOTÉRMICA. E – Epp < Eat

5.1. - Energia de Ativação e Reação Endotérmica: Qual a influencia na Velocidade? Logo: Eat: Energia para formar o complexo ativado (linha do reagente até o Pico – Complexo ativado) H: Variação de entalpia (linha do reagente até o produto) REAÇÃO ENDOTÉRMICA: Quando a quantidade de energia devolvida ao sistema for MENOR que a consumida(H>0) C + D A + B

V1>V2 V1 6 - CONCLUSÃO: Velocidade de Uma Reação!! V2 A conclusão refere-se a cinética de uma reação; Pode-se concluir que quanto menor for a Eat maior será a velocidade de uma reação: A Eat para as moléculas reagirem será menor. V1 V2 E – Epp < Eat A energia devolvida ao Sistema foi pequena E – Epp > Eat A energia devolvida ao Sistema foi grande V1>V2