APOSTILA DE QUMICA 3COL.1BIM

APOSTILA DE QUMICA 2013 3COL.1BIMEEPROF.NGELO GOSUENPROF. VALNEICinticaA cintica a parte da qumica que estuda as velocidades das reaes onde, com o aumento da temperatura se aumenta a velocidade. Existem fatores que influenciam na velocidade como temperatura, superfcie e concentrao de reagentes.

Velocidade de uma reaoA velocidade de uma reao a variao da concentrao dos reagentes pela variao de uma unidade de tempo. As velocidades das reaes qumicas geralmente so expressas em molaridade por segundo (M/s).A velocidade mdia de formao de um produto de uma reao dado por:Vm = variao da concentrao do produto / variao do tempo A velocidade da reao decresce com o tempo. A velocidade de formao do produto igual a velocidade de consumo do reagente.:Velocidade da reao = variao da concentrao dos reagentes / variao do tempo A velocidade das reaes qumica pode ocorrer em escalas de tempo muito amplas. Por exemplo, uma exploso pode ocorrer em menos de um segundo, a coco de um alimento pode levar minutos ou horas, a corroso pode levar anos, e a eroso de uma rocha pode ocorrer em milhares ou milhes de anos.

Fatores que influenciam na velocidade da reao:Superfcie de contato: Quanto maior a superfcie de contato, maior ser a velocidade da reao.

Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior ser a velocidade da reao.

Concentrao dos reagentes: Aumentando a concentrao dos reagentes, aumentar a velocidade da reao.

Numa reao qumica, a etapa mais lenta a que determina sua velocidade. Observe o exemplo a seguir: O perxido de hidrognio reagindo com ons iodeto, formando gua e oxignio gasoso.

I - H2O2 + I- H2O + IO- (Lenta)II - H2O2 + IO- H2O + O2 + I- (Rpida)Equao simplificada: 2 H2O2 2 H2O + O2.A equao simplificada corresponde a soma das equaes I e II. Como a etapa I a etapa lenta, para aumentar a velocidade da reao, deve-se atuar nela. Tanto para aumentar ou diminuir a velocidade da reao, a etapa II (rpida) no vai influir; sendo a etapa I a mais importante.

A lei de Guldberg-Waage:Considere a seguinte reao: a A + b B c C + d DSegundo a lei de Guldberg-Waage; V = k [A]a [B]b.Onde:V = velocidade da reao;

[ ] = concentrao da substncia em mol / L;

k = constante da velocidade especfica para cada temperatura.

A ordem de uma reao a soma dos expoentes das concentraes da equao da velocidade. Utilizando a equao anterior, calculamos a ordem de tal reao pela soma de (a + b).

Teoria da colisoPela teoria da coliso, para haver reao necessrio que:as molculas dos reagentes colidam entre si;

a coliso ocorra com geometria favorvel formao do complexo ativado;

a energia das molculas que colidem entre si seja igual ou superior energia de ativao.

Coliso efetiva ou eficaz aquela que resulta em reao, isto , que est de acordo com as duas ltimas condies da teoria da coliso. O nmero de colises efetivas ou eficazes muito pequeno comparado ao nmero total de colises que ocorrem entre as molculas dos reagentes.Quanto menor for a energia de ativao de uma reao, maior ser sua velocidade.Uma elevao da temperatura aumenta a velocidade de uma reao porque aumenta o nmero de molculas dos reagentes com energia superior de ativao.Regra de van't Hoff - Uma elevao de 10C duplica a velocidade de uma reao.Esta uma regra aproximada e muito limitada.O aumento da concentrao dos reagentes aumenta a velocidade da reao.

Energia de ativao: a energia mnima necessria para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativao, menor ser a velocidade da reao.Ao atingir a energia de ativao, formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instvel; com isso, o complexo desfeito e d origem aos produtos da reao.

Catalisador:O catalisador uma substncia que aumenta a velocidade da reao, sem ser consumida durante tal processo.A principal funo do catalisador diminuir a energia de ativao, facilitando a transformao de reagentes em produtos.

Inibidor: uma substncia que retarda a velocidade da reao.Veneno: uma substncia que anula o efeito de um catalisador.A ao do catalisador abaixar a energia de ativao, possibilitando um novo caminho para a reao. O abaixamento da energia de ativao que determina o aumento da velocidade da reao.

Catlise homognea - Catalisador e reagentes constituem uma s fase.

Catlise heterognea - Catalisador e reagentes constituem duas ou mais fases (sistema polifsico ou mistura heterognea).

EnzimaEnzima uma protena que atua como catalisador em reaes biolgicas. Caracteriza-se pela sua ao especfica e pela sua grande atividade cataltica. Apresenta uma temperatura tima, geralmente ao redor de 37C, na qual tem o mximo de atividade cataltica.Promotor de reao ou ativador de catalisador uma substncia que ativa o catalisador, mais isoladamente no tem ao cataltica na reao.Veneno de catalisador ou inibidor uma substncia que diminui e at destri a ao do catalisador, sem tomar parte na reao.

AutocatliseAutocatlise - Quando um dos produtos da reao atua como catalisador. No incio, a reao lenta e, medida que o catalisador (produto) vai se formando, sua velocidade vai aumentando.

ConclusoNa cintica qumica estuda-se a velocidade das reaes qumicas.As velocidades das reaes qumicas so expressas por M/s molaridade por segundo.Quanto maior for a temperatura, maior ser a velocidade, existindo fatores que influenciam nessa velocidade, como superfcie, temperatura e concentrao dos reagentes, onde, quanto maior for a superfcie de contato maior ser a velocidade de reao, quanto maior a temperatura maior ser a velocidade de reao, quanto maior for a concentrao dos reagentes maior ser a velocidade de reao.lei de Guldberg-Waage lei onde a ordem de uma reao a soma dos expoentes das concentraes da equao da velocidadeExiste uma energia mnima para que os reagentes se transformem em produto, essa energia mnima da se o nome de energia de ativao, quanto maior for a energia de ativao, menor ser a velocidade da reao.Para diminuir essa energia de ativao pode-se usar um catalisador que facilita a transformao de reagentes em produtos.

C.A.= Complexo ativado.Eat. = Energia de ativao.Hr. = Entalpia dos reagentes.Hp. = Entalpia dos produtos.DH = Variao de entalpia.1)(UFPE) Considere a reao: 2N2O 4NO2 + O2. Admita que a formao de gs oxignio tem uma velocidade mdia constante e igual a 0,05 mol/s. A massa de NO2 formada em 1 min :a) 96gb) 55,2gc) 12gd) 552ge) 5,52g

2)(PUC-MG) A poluio pelo NO2 uma das causas de destruio da camada de oznio. Uma das reaes que pode ocorrer no ar poludo a reao do dixido de nitrognio com o oznio: 2NO2 + O3 N2O5 + O2. Admita que a formao do O2 tem uma velocidade mdia constante igual a 0,05 mol.L /s. A massa de oznio consumida em 1 min , em gramas: a) 2,40b) 144c) 1,60d) 96e) 48

3)(PUC-MG) Considere a equao: 2NO2 + 4CO N2 + 4CO2. Admita que a formao do gs nitrognio tem uma velocidade mdia constante igual a 0,05 mol/L.min. Qual a massa, em gramas, de gs carbnico formada em uma hora?

4). (Mack-SP) Numa certa experincia, a sntese do cloreto de hidrognio ocorre com o consumo de 3 mols de gs hidrognio por minuto. Qual a velocidade de formao do cloreto de hidrognio?

1. O que cintica qumica?

2. Por que o clculo da velocidade mdia deve ser calculado em mdulo?

3. O que acontece com a concentrao dos reagentes em uma reao qumica, medida que vai se formando os produtos?

4. O que velocidade de consumo e de produo?

5. Quais so as principais condies para que uma reao qumica ocorra?

6. Quais so os tipos de colises entre as molculas que existe? Qual o mais efetivo? Por qu?

7. O que complexo ativado?

8. O que energia de ativao?

9. Por que o aumento da energia de ativao retarda a velocidade da reao qumica?

10. Por que uma palha de ao enferrujar mais rpido do que um pedao de prego com mesma massa?

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