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Condições para reação ocorrer

contato entre os reagentes

Afinidade química entre os reagentes Choque (colisão) efetivo entre os reagentes

Direção favorável Energia mínima (ativação)

Energia de ativação:Energia necessária para romper as

ligações dos reagentes e atingir o estado intermediário (ativado)


Caminho da reação

reagentes

Estado ativado

produtos


Graficamente

Entalpia (H)

Caminho da reação

Energia de ativação (EA)

Variação de entalpia (ΔH)

HR

HP

HEAEA = HEA - HR

ΔH = HP - HR

Exotérmica


Graficamente

Entalpia (H)

Caminho da reação

Energia de ativação (EA)


HR

HP

HEA

EA = HEA - HR

ΔH = HP - HR

Endotérmica


Fatores que afetam a velocidade

Autor: Roberto Mafra


Fatores que afetam a velocidadeQuanto maior o número de choques efetivos maior a velocidade da reação.

Quanto menor a energia de ativação maior a velocidade da reação.


Fatores que afetam a velocidadea) Temperatura:

Quanto maior a temperatura

maior a energia cinética

maior vibração das moléculas

maior número de choques efetivos

maior velocidade

Ex. Um pedaço de carne na geladeira decompõe mais lentamenteEx. Um alimento cozinha mais rápida na panela de pressão

VICE-VERSA


Fatores que afetam a velocidadeb) Pressão:

Quanto maior a pressão Menor a distância entre as moléculas


maior velocidade

Tem influência significativa apenas nas reações gasosas

VICE-VERSA


Fatores que afetam a velocidadec) Estado físico:

Quanto maior a liberdade de movimento das moléculas


(g) > () > (s)

X(g) + Y(g) → XY(g) V1

X() + Y(g) → XY(g) V2

X(s) + Y(g) → XY(g) V3

V1 > V2 > V3


Fatores que afetam a velocidaded) Superfície de contato:

Quanto maior a superfície de

contato


maior velocidade

Ex. Um comprimido efervescente é dissolvido mais rápido se estiver partido em pequenos pedaços.

Área exposta para ataque do reagente.

Ex. Uma lenha cortada em graveto queima mais rápido que cortada em toras.

VICE-VERSA


Fatores que afetam a velocidadee) Luz:

Quanto maior a luminosidade


maior velocidade

Ex. A fotossíntese é o caso mais famoso de reação fotoquímica.

É uma forma de energia que acelera as reações fotoquímicas.


Fatores que afetam a velocidadef) Catalisador:

Não pode ser consumido no final

do processo

Não pode ser formado no final

do processo

Aumenta a velocidade

Atuam diminuindo a energia de ativação.

Substância que acelera a reação sem dela participar, ou seja, não é um reagente e nem é um produto.

Ex. As enzimas são os catalisadores biológicos.

Obs. Os catalisadores não alteram o ΔH


Graficamente

Caminho da reação

entalpia

HR

Hp

HEI

reagentes

produtos

Estado intermediário (ativado) Energia de ativação

sem catalisador(Ea)


Ea = HEI - HR ΔH = HP - HR

HP>HR = endotérmica

Energia de ativação com catalisador(Ea)


Graficamente

Caminho da reação

entalpia

HR

Hp

HEI

reagentes

produtos

Estado intermediário (ativado) Energia de ativação

sem catalisador(Ea)


Ea = HEI - HR ΔH = HP - HR

HP<HR = exotérmica

Energia de ativação com catalisador(Ea)


Mecanismo de catáliseOs mecanismos passam pela formação de um composto intermediário diferente.

2SO2 + O2 → 2SO3, é uma reação lenta

Com a adição de NO

2NO + O2 → 2NO2

2NO2 + 2SO2 → 2SO3 + 2NO

O catalisador forma um composto intermediário, um novo caminho dos reagentes para os produtos, sendo regenerado no final

Produto intermediário

Catalisador regenerado


Tipos de catáliseCatálise homogênea: Todas as substâncias envolvidas e o catalisador estão no mesmo estado físico e formam um sistema homogêneo.

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

NO(g)

Catálise heterogênea: As substâncias envolvidas e o catalisador não estão no mesmo estado físico e formam um sistema heterogêneo.

2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g)

Pt(s)


Inibidor (anti-catalisador)

menor velocidade

Atuam aumentando a energia de ativação

Substância que retarda a reação sem dela participar, ou seja, não é um reagente e nem é um produto.


Veneno

menor velocidade

Substância contaminante que diminui ou mesmo anula a ação do catalisador. Sozinha não possui qualquer tipo de efeito.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)

Fe(s)

A presença de arsênio diminui a ação catalítica do ferro nessa reação.


Fatores que afetam a velocidadeg) Quantidade dos reagentes não sólidos:

maior velocidade

V = K [reagentes]

Quanto maior a concentração dos

reagentes

maior a probabilidade de choques efetivos

Matematicamente, a velocidade é proporcional a concentração dos reagentes


Equação de Guldberg-Waage

(Chamada de lei de ação das massas ou lei da velocidade)aA(g) + bB(g) AB(g)

V = K [A]x.[B]y Somente os reagentes líquidos, gasosos e aquosos entram na

expressãoOs expoentes x e y são determinados experimentalmente.

K = é a constante de velocidade



a) Reação elementar (ocorre em uma única etapa)aA(g) + bB(g) AB(g)

Expoentes matemáticos=

Coeficientes químicos

x = a e y = b

V = K [A]a.[B]b

V = K [A]x.[B]y


N2(g) + 3H2 (g) 2NH3(g)

V = K [N2 ]1.[H2]3

Ex.

C(s) + O2 (g) CO2(g)

V = K [O2]


Zn2+(aq) + 2HC(aq) ZnC2(s) + 2H+

(g)

V = K [Zn2+].[HC]2

CaCO3 (s) CaO(s)+ CO2(g)

V = K



b) Reação não elementar (ocorre em várias etapas)2A(g) + B(g) A2 B(g)

A etapa lenta é determinante da velocidade

V = K [A]1.[B]1

Etapa 1: A(g) + B(g) AB(g) (lenta)

Etapa 2: AB(g) + A(g) A2 B(g) (rápida)


NO2(g) + CO (g) CO2 (g) + NO(g)

1a etapa:

Ex.

2NO2(g) NO3 (g) + NO(g) (lenta)

2a etapa:

NO3(g) + CO (g) CO2 (g) + NO2(g) (rápida)

V = K [NO2]2


Determinando os expoentes a partir de dados experimentais

velocidadeDobra (x2)Dobra (x2)Dobra (x2)

Expoente (i)Dobra (x2) 1

Quadriplica (x4) 2Oitoplica (x8) 3

Dobra (x2) mantém 0

[ ]

V = K [A]i


Ex. Dada a reação não elementar:aA(g) + bB(g) AB(g)Com os seguintes dados experimentais:

[A]123

[B]0,1 0,10,2 0,10,1 0,2

exp Vel.(mol/seg)3.10-3

6.10-3

1,2.10-2

Observando a tabela:- Como entre as experiências 1 e 2 a [B] permanece constante, toda variação de velocidade é função apenas da [A].

V = K[A]a (2.[A])a = 2.V a = 1

- Como entre as experiências 1 e 3 a [A] permanece constante, toda variação de velocidade é função apenas da [B].

V = K[B]b (2.[B])b = 4.V b = 2V = K [A].[B]2


OrdemOrdem de cada componente:Expressa a influência de cada componente na velocidade da reação

Ordem = expoente matemático

Ordem da reação:

Ordem = ∑ expoente matemático


2A(g) + 3B(g) A2B3(g)

V = K [A]2.[B]1

2ª Ordem em relação ao A1ª Ordem em relação ao B3ª Ordem global da reação


FIM

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