11

Estudo da velocidade das reaes e "fatores" que interferem na velocidade.

(Suas concentraes diminuem com o

tempo)

REAGENTES PRODUTOS(Suas concentraes

aumentam com o tempo)

Vm = C

T

Variao da concentrao da substncia

Variao do tempo

22

Como ocorre uma Reao qumica?Como ocorre uma Reao qumica?

So necessrias 2 condies bsicas para que ocorra uma reao qumica:

1 As molculas devem colidir com orientao apropriada.

2 As molculas devem possuir energia suficiente para formar um complexo ativado, ou seja, energia suficiente para quebrar as ligaes das partculas reagentes, atravs de colises efetivas.

Teoria das ColisesTeoria das Colises

As reaes qumicas ocorrem por choques efetivos entre as molculas dos reagentes.

Vamos observar a reao de formaco do HI a partir de I2 e H2

I

I

I

I

H

H

H

HI

I

H

H

I2 + H2

I

I

H

H

HI + HI

HI

IH

I2 H2

Choqueefic

az

No eficaz

Choque

33

Alm do choque ser orientado, as molculas precisam ter uma energia suficiente para que ocorra a reao. Essa energia denominamos de Energia de Ativao.

Fatores que influenciam na velocidade da Fatores que influenciam na velocidade da reaoreao

1 Temperatura: Aumentando a temperatura, a energia cintica das molculas aumentar, aumentando as suas velocidades.

Reao de Bicarbonato de Sdio em gua

(NaHCO3 + H2O NaOH + H2O + CO2)

TEMPERATURA= 12C

Tempo de Reao: 1:0799

TEMPERATURA= 46C

Tempo de Reao: 0:3246

44

2 Concentrao: Aumentando a concentrao dos reagentes, ocorre uma aumento da velocidade da reao.

Tiosulfato: 8 gotas

gua: 16 gotas

HCl: 4 gotas; 6mol/L

Tiosulfato: 20 gotas

gua: 0

HCl: 6 gotas; 6mol/L

CONCENTRAO: BaixaTempo da Reao: 0:5322

CONCENTRAO: AltaTempo da Reao: 0:0813

55

3 Superfcie de Contato: Quanto maior asuperfcie de contato, maior ser a velocidade da reao.

Proporo de massas iguais

A substncia da reao estava na forma de

barra.

Tempo de Reao: 1:0415

A substncia da reao estava na forma de p.

Tempo de Reao: 0:2814

66

4 Presso: Quanto maior for a presso maior ser a velocidade da reao.

OBS: A presso s tem influncia, quando h reagentes gasosos.

Pressionando o mbolo

F1F2

DESLOCAMENTO DO MBOLO

F1 e F2 so foras que atuam sobre o

mbolo.

F1< F2

77

5 Catalisadores: Substncias que diminuem a energia de ativao, aumentando a velocidade da reao.

ENERGIA DE ATIVAO

PRODUTOS

COMPLEXO ATIVADO

ENER

GIA

PO

TEN

CIA

L

REAGENTES

ENERGIA DE ATIVAO

HE.A

88

Catlise e CatalisadorCatlise e Catalisador

Catlise: uma reao na qual toma parte um catalisador.

Catalisador: uma substncia que aumenta a velocidade de uma reao, permanecendo inalterado qualitativa e quantitativamente no final da reao sem alterar o H da reao.

Existem dois tipos de catlises:

1) Catlise Homognea: Catalisador e reagentes constituem uma s fase, ou seja, em um mesmo estado fsico.

2) Catlise Heterognea: Catalisador e reagentes constituem duas ou mais fases, ou seja, em estados fsicos diferentes.

99

Vantagens e Desvantagens de cada tipo de Catlise:

Catlise Homognea

Fenmenos de transporte rpido. Fcil acesso e uniforme. Estrutura uniforme.

Vantagens:

Desvantagens: Dificuldade em separar os produtos.Geralmente corrosivo. Baixas temperatura (voltil).

Catlise Heterognea

Vantagens: Facilidade em separar produtos. No corrosivos. Altas temperaturas (no voltil).

Desvantagens:S a superfcie acessvel.Superfcie facilmente envenenada. Estrutura no uniforme.

1010

Enzimas

Enzimas so catalisadores biolgicos.

* Propriedades das Enzimas:

1) Alta especificidade.

2) Ocorrem em grande nmero. (Aproximadamente 3000 enzimas por clula )

3) Participa em reaes de catlises homogneas.

Exemplo: CO2 + H20 HCO3- + H+Amilase

Carbnica

1111

Tipos de Catalisadores:Tipos de Catalisadores:

H E

.A> E.A

Os catalisadoresnegativos aumentama energia de ativao

Catalisador positivo Catalisador negativo

Sem Catalisador

1212

Lei da Ao das MassasLei da Ao das MassasLei de GuldbergLei de Guldberg--WaageWaage

A velocidade de uma reao diretamente proporcional ao produto das concentraes molares dos reagentes, elevadas aos respectivos coeficientes estequiomtricos ou aos valores obtidos experimentalmente.

*Seja a reao elementar ou Unimolecular*

(Reao que ocorre em 1 s etapa)

V diretamente proporcional[ ] = Concentrao molar (mol/L)a, b, c, d = Coeficientes

a A + b B c C + d D

V = K [A] [B] b

Constante de Velocidade da

Reao

1313

*Seja a reao no-elementar*(Reao que ocorre em vrias etapas)

a A + b B c C + d D

V diretamente proporcional[ ] = Concentrao molar (mol/L)a, b, c, d = Coeficientes

V = K [A]x [B] y

( X e Y SO OBTIDOS EXPERIMENTALMENTE )

* Ordem das Reaes:

A ordem global das reaes obtida pela soma dos expoentes dos reagentes.

Ordem Global = X + Y

OBS: Onde nos casos de reaes unimoleculares, vai ser obtido pela soma dos coeficientes dos reagentes.

Ordem Global = a + b

1414

Observaes sobre a ordem das reaes:

Substncias slidas e solvente lquido, NO participam da equao da velocidade pois possuem ordem igual a ZERO.

N2(g) + 3H2(g) 2NH3(g)V=K[N2(g)].[H2(g)]

Ordem=1+3 4 ORDEM

C(s) + CO2(g) 2 CO(g)V=K[C(s)]0.[CO2(g)]

Ordem=0+1 1 ORDEM

CaCO3(s) CaO(s) + CO2(g)V=K[CaCO3(s)]0

Ordem= NULA

1515

OBSERVAES GERAIS:OBSERVAES GERAIS:

ETAPA LENTA

ETAPA RPIDA Quando uma

reao ocorre em etapas, a velocidade da

reao determinada

pela ETAPA mais LENTA.

Velocidade da Reao

A+BAB+C

D

1 ETAPA: A+B AB (lenta)2 ETAPA: AB+C D (rpida) V = K[A].[B]

Como ocorre uma Reao qumica?Fatores que influenciam na velocidade da reao2? Concentrao: Aumentando a concentrao dos reagentes, ocorre uma aumento da velocidade da reao.Catlise e CatalisadorTipos de Catalisadores:Lei da Ao das MassasLei de Guldberg-WaageOBSERVAES GERAIS: