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QUÍMICA
Prof ª. Giselle Blois
Cinética Química
Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão,
Temperatura e Catalisador - Parte 3
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
A velocidade da reação depende do número de choques
entre moléculas, da violência com que estes choques
ocorrem e da orientação correta das moléculas no instante
do choque.
Entretanto, existem certos fatores externos que influem na
velocidade de uma reação.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
FATORES QUE INFLUENCIAM NA RAPIDEZ DAS REAÇÕES:
- Temperatura;
- Pressão;
- Superfície de contato;
- Catalisador;
- Concentração dos reagentes.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
TEMPERATURA:
Com o aumento da temperatura, há aumento da energia
cinética média das moléculas, aumentando assim o número
de moléculas em condições de atingir o estado
correspondente ao complexo ativado, aumentando o
número de colisões efetivas e, portanto, provocando
aumento na velocidade da reação.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
OBS: Regra de Van’t Hoff: um aumento de 10°C faz com que
a velocidade da reação dobre.
Ex.: Se a velocidade de uma reação a 20°C é x mol/min, o
valor da nova velocidade (mol/min) se aumentarmos a
temperatura em 30°C, (regra de Van't Hoff), será de:
a) 2x b) 4x c) 8x d) 16x e) 32x
20°C = x (20°C + 30°C) = 50°C 30°C = 2x 40°C = 4x 50°C = 8x
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
PRESSÃO:
O aumento da pressão causa diminuição do volume e isso
acarreta um aumento no número de choques, favorecendo
a reação e, portanto, aumentando a sua rapidez.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
SUPERFÍCIE DE CONTATO:
Quanto maior a superfície de contato, mais rápida é a
reação.
CUIDADO: superfície ≠ superfície de contato
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
CATALISADOR:
Catalisador é uma substância que aumenta a velocidade de
uma reação, sem sofrer qualquer transformação em sua
estrutura.
Reações com o uso de um catalisador são conhecidas como
catálise.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
* Quanto MAIOR for a velocidade da reação, MENOR será a
Energia de Ativação.
Fonte: Brasil Escola.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
Importante:
a) o catalisador não fornece energia à reação;
b) o catalisador forma um complexo ativado de menor
energia;
c) o catalisador não altera o ΔH da reação;
d) o catalisador não é consumido pela reação (não
participa da reação).
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
* Catálise:
- Catálise Homogênea: catalisador e reagentes no mesmo
estado físico (uma única fase);
- Catálise Heterogênea: catalisador e reagentes em estados
físicos diferentes (mais de uma fase).
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
OBS:
INIBIDOR, VENOSO ou ANTICATALISADOR:
É uma substância que diminui a velocidade das reações,
por formar um complexo ativado com alta Energia de
Ativação.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES:
O aumento da concentração dos reagentes acarreta em
um aumento da velocidade da reação pois, ao aumentar a
concentração, aumenta-se o número de moléculas
reagentes e, consequentemente, aumentam os choques.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
Exercícios:
1) (UNB-DF) Assinale verdadeiro (V) ou falso (F):
a) O catalisador afeta a velocidade de uma reação, porque
aumenta a energia de ativação da reação.
b) A temperatura afeta a velocidade de uma reação.
F
V
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Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
c) A área de contato dos reagentes afeta a velocidade da
reação, porque há alteração no número de colisões efetivas.
d) Uma reação ocorre quando há colisão efetiva entre as
moléculas reagentes numa orientação apropriada.
Resposta: a) F; b) V; c) V; d) V
V
V
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Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
2) (UNIRIO-RJ) Um dos objetivos do catalisador no sistema de
descarga de um automóvel é o de converter os óxidos de
nitrogênio em moléculas menos danosas ao ambiente.
A função do catalisador na reação é a de:
a) fortalecer as ligações no reagente. b) impedir a formação do produto. c) diminuir a velocidade de decomposição do NO(g). d) diminuir a energia cinética da reação. e) diminuir a energia de ativação da reação.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
3) (UFG-GO) Em aquários, utilizam-se borbulhadores de ar para
oxigenar a água. Para um mesmo volume de ar bombeado
nesse processo, bolhas pequenas são mais eficientes, porque
em bolhas pequenas:
a) a área superficial total é maior. b) a densidade é menor. c) a pressão é maior. d) a velocidade de ascensão é menor. e) o volume total é menor.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
4) (UFMG-MG) As curvas I e II representam caminhos possíveis
para a reação de hidrogenação do propeno.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
a) INDIQUE a curva que corresponde ao caminho da reação
mais rápida.
b) ESCREVA o fator responsável por essa diferença de
velocidade.
c) COMPARE os complexos ativados formados nos dois
caminhos da reação.
d) A reação ocorre pelos dois caminhos no mesmo sistema?
JUSTIFIQUE sua resposta.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
a) INDIQUE a curva que corresponde ao caminho da reação
mais rápida.
Curva I – com catalisador Curva II – sem catalisador
CURVA I
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
b) ESCREVA o fator responsável por essa diferença de
velocidade.
O uso de catalisador
altera (diminui) a
Energia de Ativação,
acelerando a reação.
A MENOR ENERGIA DE ATIVAÇÃO
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
c) COMPARE os complexos ativados formados nos dois caminhos
da reação. - COMPLEXO ATIVADO I: É MENOS ENERGÉTICO (MAIS ESTÁVEL). - COMPLEXO ATIVADO II: É MAIS ENERGÉTICO.
Velocidade de Reação, Energia de Ativação,
Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador
d) A reação ocorre pelos dois caminhos no mesmo sistema?
JUSTIFIQUE sua resposta. A REAÇÃO OCORRE APENAS
POR UM DOS CAMINHOS DO
SISTEMA:
- CURVA I: COM CATALISADOR - CURVA II: SEM CATALISADOR