Disciplina:

Transformações Químicas

Universidade Federal do ABC

“Cinética”

Hueder Paulo M. de Oliveira

Santo André - SP

2018.1

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HOJE: -Teoria envolvida no exp. 5 -Tópicos relativos à aula: Cinética Química. Leis de velocidade das reações.

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Cinética Química

TERMODINÂMICA

CINÉTICA

Energia envolvida de uma reação

Essa reação é espontânea?

Quão rápida é essa reação?

Qual o mecanismo desta reação?

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Cinética Química

Qual é a velocidade da reação?

Reagente Produto

Velocidade Média Velocidade Instantânea Velocidade Inicial

5

Cinética Química

Qual é a velocidade da reação?

Reagente Produto

Velocidade Média do consumo do Reagente = - D[Reag] / Dt

Velocidade Média da formação do Produto = D[Prod] / Dt

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Cinética Química

Quando há coeficiente estequimétrico. Qual é a velocidade da reação?

Isso sempre quando há um processo elementar, caso contrário a lei de velocidade deve ser obtida

exprimentalmente.

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Cinética Química

Deterioração da Penicilina. A velocidade de deterioração não é constante

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Cinética Química

VELOCIDADE INSTANTÂNEA DA REAÇÃO

Inclinação da tangente traçada no instante de interesse.

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Cinética Química

VELOCIDADE INSTANTÂNEA DA REAÇÃO

Uso de derivada

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Cinética Química

Exemplo:

Velocidade da reação

11

Exemplo:

Cinética Química

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Cinética Química

VELOCIDADE INICIAL DA REAÇÃO

Inclinação da tangente traçada no instante t = 0.

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Cinética Química

VELOCIDADE INICIAL DA REAÇÃO

Inclinação da tangente traçada no instante t = 0.

Vantagem: produtos podem afetar velocidade

Aplicação: determinação da LEI DE VELOCIDADE E DA ORDEM DE REAÇÃO

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Cinética Química

LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO

Determinamos 5 velocidades iniciais em diferentes concentrações de Reagente (N2O5)

Decomposição do N2O5

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Cinética Química

“Plotamos” um gráfico relacionando Velocidade inicial x concentração

LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO

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Cinética Química

y = ax

LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO

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Cinética Química

Velocidade de consumo de N2O5 = k[N2O5]1

LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO

Coeficiente angular: k = 5,2.10-3 s-1

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V(consumo de N2O5) = k[N2O5]1

Cinética Química

LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO

LEI DE VELOCIDADE: expressão da velocidade INSTANTANEA em termos da concentração

ORDEM DE REAÇÃO

Constante de velocidade

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LEI DE VELOCIDADE / ORDEM DE REAÇÃO

Cinética Química

v

x e y podem ser 0, 1, 2, ½, etc...

Exs: 2NH3(g) N2(g) + 3H2(g) (ordem zero)

Ordem Equação cinética

Equação

concentração-tempo

Tempo de meia-vida

0

1

2

Velocidade =k

Velocidade = k [A]

Velocidade = k [A]2

ln[A] = ln[A]0 - kt

1

[A] =

1

[A]0 + kt

[A] = [A]0 - kt

t½

ln2

k =

t½ = [A]0

2k

t½ = 1

k[A]0

RESUMO DA CINÉTICA DE REAÇÕES DE

ORDEM ZERO, 1ª ORDEM E 2ª ORDEM

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Algumas Dicas

• - Cuidado na manipulação da pipeta utilizada.

• - Divisão a tarefa entre os membros do grupo: um no cronômetro, outro na pipeta, outro na fita preta/branca.

• - A mesma pessoa deve indicar o fim da reação para evitar erro.

• - Teoria envolvida: C1.V1 = C2.V2, cinética química, diferenças entre velocidade média x velocidade inicial x lei de velocidade x lei de velocidade integrada. Ordem de reação zero, ordem de reação um (o que significa? qual a relação com o mecanismo?)

• - Acionar o cronômetro no momento que todo o ácido é adicionado.