TURMA DE MEDICINA - QUÍMICA
Prof. Borges / Lessa / Pires
AULA 20 – FATORES QUE ALTERAM AS VELOCIDADES DAS REAÇÕES QUÍMICAS CINÉTICA IV
Se provocarmos o aumento na frequência de colisões efetivas entre os reagentes de uma reação química,
conseguiremos aumentar a velocidade da mesma.
Frequência de colisões
velocidade da reação
Os principais fatores que aumentam a frequência de colisões efetivas são:
a) Aumento da temperatura:
b) Aumento da superfície de contato:
Ex. O Sal de fruta, tipo “ENO”, de dissolve mais rápido que um comprimido tipo “Sonrisal” (os mesmos são
formadas pela mesma substância). A velocidade da reação é maior, pois em pó, a superfície de contato é maior.
c) Estados físicos dos reagentes:
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d) Aumento da pressão de gases reagentes:
e) Aumento da concentração do reagente:
Como já visto em lei da velocidade de uma reação, V = K . [Reagentes]x
Para que uma reação seja iniciada, os reagentes devem possuir um mínimo de energia. Esta energia
chama-se energia de ativação.
A utilização de catalisadores diminui a energia necessária para iniciar o processo, ou seja, diminui a
energia de ativação, fazendo com que seja mais fácil iniciar a reação e que a mesma fique mais rápida.
Utilização de catalisadores:
Î Os catalisadores diminuem a energia necessária para iniciar a reação (energia de ativação).
Î Os mesmos participam do processo, mas são completamente recuperados ao final.
Î A reação fica mais rápida, porém com o mesmo rendimento.
Î Não alteram o ∆H da reação. (os gráficos serão vistos em outra aula)
Substâncias que aumentam ou diminuem o efeito do catalisador:
Æ Ativador ou promotor de catalisador: é uma substância que aumenta o efeito do catalisador, mas não
possui efeito sozinho na reação.
Æ Veneno de catalisador: é uma substância que diminui o efeito do catalisador, mas não possui efeito
sozinho na reação.
Obs.: INIBIDOR de reação: Substância com efeito contrário ao catalisador, capaz de agir diretamente na
reação, diminuindo a velocidade ou até cessando o processo.
Tipos de catalise:
Æ Catálise homogênea: quando reagentes + catalisador = 1fase.
Ex. Reagentes gasosos + catalisador gasoso = 1fase
Æ Catálise heterogênea: quando reagentes + catalisador = + de 1fase.
Ex. Reagentes gasosos + catalisador sólido = 2fases.
em veículos automotores ocorre:
Obs. O sólido serve como superfície de adsorção dos reagentes gasosos.
Æ Autocatálise: quando o produto da reação age como catalisador.
EXERCÍCIOS
1. Existem vários fatores que alteram as velocidades das reações químicas. Para cada caso abaixo
indique a reação mais rápida e justifique de forma simples:
a) X + Y Æ Z (20oC) ou X + Y Æ Z (50oC) ?
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b) Ferro em pó + ácido ou ferro em barras + ácido?
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c) H2(l) + Cl2(l) Æ 2HCl(l) ou H2(g) + Cl2(g) Æ 2HCl(g)
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d) 2HBr(g Æ H2(g) + Br2(g) utilizando pressão do HBr igual a 2atm ou igual a 5 atm?
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e) Zn + HCl (1mol/L) Æ ZnCl2 + H2 ou Zn + HCl (2mol/L) Æ ZnCl2 + H2 ?
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2. Qual fator pode aumentar a velocidade de um processo químico, sem contudo alterar a frequência de
colisões? Então como age na reação?
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3. Faça um gráfico da quantidade de H2(g) produzido pela reação abaixo em função do tempo, quando se
coloca a mesma massa de ferro em uma solução aquosa de HCl :
(A) ferro em pó, (B)ferro em fios e (C)ferro em barras
Justifique a diferença nas velocidades das reações.
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4. Um tronco de madeira de foi aquecido com uma determinada fonte de energia e a reação de combustão
não se iniciou. Um lenhador resolveu partir o tronco de madeira em pedaços menores e, com a madeira
cortada em pequenos pedaços, a combustão ocorreu. Justifique pela frequência de colisões.
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5. A reação abaixo é não elementar, ou seja, ocorre em etapas:
A2 + B Æ A2B
E.ativação = 15Kj/mol e UH = + 10Kj/mol
A2B + 2C Æ 2AC + B
E.ativaçao = 20Kj/mol e UH = -15Kj/mol
a) Qual a equação global do processo? Qual o UH dessa reação?
b) Qual a o catalisador da reação?
c) Considerando as entalpias iniciais de “A2”, “B” e “C” igual a zero, coloque a reação global em um gráfico
de energia sem catalisador.
(Será resolvida em outra aula)
6. Pela regra de Van´t Hoff, um aumento de 10oC na temperatura de uma reação, faz com que a
velocidade da mesma, na maioria das vezes, duplique. Em algumas reações a velocidade pode triplicar.
a) Se uma reação a 20 oC ocorre com velocidade igual a 3mol/min, qual será a nova velocidade da reação
a 50oC?
b) Um aumento de temperatura na reação, não altera a energia de ativação. O aumento da temperatura,
aumenta a energia cinética média das moléculas, ou seja, aumenta o número de moléculas em
condição de reagir(com energia maior que a energia de ativação).
b.1 - Qual a energia cinética média das moléculas na reação I?
b.2 - Qual a energia cinética média das moléculas na reação II?
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b.3 - Qual das reações I ou II encontra-se em uma maior temperatura?
b.4 - Trace no gráfico a fração de moléculas em condição de reagir, sabendo que a energia de ativação é de
70KJ.
7. O metal magnésio quando colocado em ácido clorídrico produz gás hidrogênio(H2).
Mg + 2HCl Æ MgCl2 + H2
Considere as duas experiências abaixo:
I.
II.
A reação de 20g de Magnésio em pó com ácido clorídrico suficiente.
A reação de 30 g de magnésio em barra com ácido clorídrico suficiente.
a) Considerando o mesmo intervalo de tempo para as duas experiências, qual das duas reações é
mais rápida?
b) Qual das duas reações produz maior volume de gás hidrogênio?
c) Complete o gráfico com as duas reações:
8. Considere o gráfico de entalpia em função do caminho da reação.
Identifique no gráfico os pontos I, II, III, IV e V.
I – Reação não catalisada; II – Reação com catalisador; III – Reação com inibidor;
IV – Reação com catalisador + ativador; V – Reação com catalisador + veneno
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