CINÉTICA QUÍMICA
Etapa I:
S8(s) + O2(g)  SO2(g)
É o estudo da velocidade das reações químicas.
Etapa II:
SO2(g) + O2(g)  SO3(g)
Em uma reação química qualquer:
Os reagentes são consumidos (desaparecem);
Os produtos são formados (aparecem);
Etapa III:
O que pode aumentar a velocidade de uma reação?
O aumento da temperatura;
O aumento da pressão total sobre o sistema;
O aumento da superfície (área) de contato;
O aumento da concentração dos reagentes;
A adição de um CATALISADOR à reação.
Exemplo de aplicação:
Para a reação N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g), observou-se os
seguintes valores para a quantidade de matéria (em moles)
de N2:
Tempo
Quantidade de matéria
0s
1 mol
10 s
0,8 mol
Determine:
a) a velocidade de consumo de N2.
SO3(g) + H2O(l)  H2SO4(aq)
_____________________________
Reação GLOBAL:
LEI DE VELOCIDADE PARA REAÇÕES ELEMENTARES
V = k . [reagente]coeficiente
Não entram na expressão da velocidade: sólidos e líquidos!
ORDEM = soma dos expoentes da expressão da lei de
velocidade.
MOLECULARIDADE = soma dos coeficientes (mesmo que
não esteja na expressão da lei de velocidade).
Exemplos:
N2(g) + 3H2(g)  2NH3(g)
v= k. [
] . [
ordem =
molecularidade =
]
3H2SO4(aq) + 2Al(OH)3(aq)  Al2(SO4)3(aq) + 6H2O(l)
b) a velocidade de consumo de H2.
v= k. [
] . [
ordem =
molecularidade =
]
C(s) + O2(g)  CO2(g)
c) a velocidade de formação do NH3.
v= k. [
]
ordem =
molecularidade =
Fe(s) + HCl(aq)  FeCl2(s) + H2(g)
d) a velocidade média da reação.
v= k. [
]
ordem =
molecularidade =
LEI DE VELOCIDADE PARA REAÇÕES NÃO-ELEMENTARES
Para reações que ocorram em mais de uma etapa, aquela
que decidirá a velocidade será a etapa _____________.
CUIDADO:
Reação elementar: é aquela que ocorre em apenas uma
etapa.
Reação não-elementar: é aquela que ocorre em mais de
uma etapa. Exemplo: a fabricação industrial do ácido
sulfúrico:
BALANCEAR!
Exemplo de aplicação:
(EsPCEx 2009) Considere a sequência de reações associadas
ao processo de oxidação do dióxido de enxofre.
ETAPA 1:
SO2(g) + NO2(g)  SO3(g) + NO(g) LENTA
ETAPA 2:
2NO(g) + O2(g)
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 2NO2(g) RÁPIDA
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A alternativa que apresenta corretamente o catalisador e a
expressão da lei da velocidade para a reação global é:
2
a) catalisador NO e v = k.[ SO2(g)] .[ O2(g)]
2
Para o gráfico COM catalisador:
HR =
HP =
Ecomplexo ativado =
Eativação =
∆H =
b) catalisador NO2 e v = k.[ SO2(g)] .[ O2(g)]
EXERCÍCIOS DE REFORÇO:
c) catalisador NO2 e v = k.[ SO2(g)].[ NO2(g)]
d) catalisador NO e v = k.[ SO2(g)].[ NO2(g)]
e) catalisador O2
e v = k.[ SO2(g)].[ NO2(g)]
CONCEITOS-CHAVE:
Catalisador: substância que é acrescentada à reação,
com a única função de aumentar a velocidade desta. NÃO
ALTERA O ∆H DA REAÇÃO! Aparece no início e reaparece no
final do processo.
Energia de ativação: é a energia que os reagentes
precisam atingir para que se forme o complexo ativado e,
posteriormente, os produtos finais.
Complexo ativado: é um estado temporário de
transição entre os reagentes e os produtos. Imagine que as
moléculas dos reagentes estão se aproximando; no
momento em que elas se chocam, forma-se o complexo
ativado.
ANÁLISE GRÁFICA
Energia (Kj/mol)
70
40
sem catalisador
com catalisador
35
1 (Enem 2010). Alguns fatores podem alterar a acidez das
reações químicas. A seguir, destacam-se três exemplos no
contexto da preparação e da conservação de alimentos:
I. A maioria dos produtos alimentícios se conserva por
muito mais tempo quando submetidos à refrigeração. Esse
procedimento diminui a rapidez das reações que
contribuem para a degradação de certos alimentos.
II. Um procedimento muito comum utilizado em práticas de
culinária é o corte dos alimentos para acelerar o seu
cozimento, caso não se tenha uma panela de pressão.
III. Na preparação de iogurtes, adicionam-se ao leite
bactérias produtoras de enzimas que aceleram as reações
envolvendo açúcares e proteínas lácteas.
Com base no texto, quais são os fatores que influenciam a
rapidez das transformações químicas relacionadas aos
exemplos I, II e III, respectivamente?
a) temperatura, superfície de contato e concentração.
b) concentração, superfície de contato e catalisadores.
c) temperatura, superfície de contato e catalisadores.
d) superfície de contato, temperatura e concentração.
e) temperatura, concentração e catalisadores.
2 (Fatec 2006, adaptado). Pode-se detectar a presença de
iodetos em águas-mães de salinas por meio da reação:
+
H2O2(aq) + 2H (aq) + 2I (aq)  2H2O(l) + I2(aq)
Os seguintes gráficos, mostrando a velocidade da reação
em função da concentração dos reagentes, foram
construídos com os dados coletados em vários
experimentos:
Variando a concentração de H2O2 e mantendo
+
constantes as de H e I .
+
Variando a concentração de H e mantendo
constantes as de H2O2 e I .
Variando a concentração de I e mantendo
+
constantes as de H2O2 e H .
v
v
v
20
Tempo (min)
Para o gráfico SEM catalisador:
HR =
HP =
Ecomplexo ativado =
Eativação =
∆H =
+
-
[H2O2]
[H ]
[I ]
Com base na análise dos gráficos, afirma-se que a
velocidade da reação
+
I. depende apenas da concentração de H .
II. é diretamente proporcional à concentração de H2O2.
+
III. independe da concentração de H .
IV. é inversamente proporcional à concentração de I .
É correto o que se afirma apenas em:
a) I. b) III. c) IV. d) II e III. e) II, III e IV.
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3.
5.
4.
6.
GABARITO:
1. C 2.D 3.E 4.E 5.B 6.C
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