CÁLCULO DA “VELOCIDADE” OU RAPIDEZ DAS REAÇÕES VELOCIDADE MÉDIA DE UMA REAÇÃO EM FUNÇÃO DAS SUBSTÂNCIAS DA REAÇÃO A velocidade média, Vm, calculada em função das substâncias participantes da reação é a razão entre a quantidade consumida ou produzida da substância e o intervalo de tempo, ∆t, em que isso ocorreu. [ ∆[ ] = concentração em mol/L ] = variação da concentração em mol/L Vm = concentração final – concentração inicial = tempo final – tempo inicial ∆[ ∆t ] ANALISE GRÁFICA aA bB Reagentes: Produtos: consumidos durante a reação formados durante a reação VELOCIDADE MÉDIA PARA OS REAGENTES E PRODUTOS Vm (reagentes consumidos) = ∆ [ reagentes ] ∆t O valor negativo para os reagentes é devido a concentração final ser menor que a inicial e para não trabalharmos com valores negativos usamos o: – ∆[reagente ] Vm (produtos formados) = ∆ [ produtos ] ∆t Para os produtos, a concentração final é sempre maior, pois a substância esta sendo formada. CÁLCULO DA VELOCIDADE MÉDIA DA REAÇÃO CONHECENDO-SE A VELOCIDADE DAS SUBSTÂNCIAS Vm (reação) = Vm (substância) coeficiente estequiométrico A velocidade média de uma reação é a velocidade de uma substância dividido pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico. Dada a reação Vm (reação) = Vm (A) a = aA + bB cC + dD Vm (B) b = Vm (C) c = Vm (D) d LEI DE GULDBERG-WAAGE OU LEI DA AÇÃO DAS MASSAS (LEI OU EQUAÇÃO DA VELOCIDADE) A cada temperatura, a velocidade de uma reação é diretamente proporcional ao produto das concentrações dos reagentes, elevado a expoentes experimentais. aA + bB cC + dD v = k [A]α . [B]β k = constante que só depende da temperatura; α e β = expoentes definidos experimentalmente REAÇÕES ELEMENTARES Reação elementar: Quando a reação se desenvolve em uma única etapa. Numa reação elementar, os expoentes da equação da velocidade são os próprios coeficientes dos reagentes na equação balanceada. xA + yB cC + v = k [A]x . [B]y Ordem da reação: é a soma dos expoentes que aparecem na reação = x + y Ordem em relação a A = x Ordem em relação a B = y dD REAÇÕES NÃO ELEMENTARES Reação não elementar: Quando a reação se desenvolve em duas ou mais etapas; os expoentes da equação não correspondem aos coeficientes estequiométricos da reação balanceada. A velocidade da reação depende apenas da velocidade da etapa lenta. A ETAPA LENTA DETERMINA A VELOCIDADE DA REAÇÃO Escreva a equação ou lei da velocidade para o sistema: Etapa lenta: A + A A2 Etapa rápida: A2 + B A2B ________________________ Reação global: 2A + B Logo, a equação da velocidade será: v = k . [A]2 A2B Exemplo: Num laboratório, foram efetuadas diversas experiências para a reação: 2 H2(g) + 2 NO(g) N2(g) + 2 H2O(g) Com os resultados das velocidades iniciais obtidos, montouse a seguinte tabela: 2x 1ª ordem em relação a H2 2x Exemplo: Num laboratório, foram efetuadas diversas experiências para a reação: 2 H2(g) + 2 NO(g) N2(g) + 2 H2O(g) Com os resultados das velocidades iniciais obtidos, montouse a seguinte tabela: 2x 1ª ordem em relação a H2 2ª ordem em relação a NO 4x Equação da velocidade em função das pressões parciais Nas reações que envolvem substâncias no estado gasoso, a velocidade pode ser expressa em função das pressões parciais dos gases reagentes. 1N2(g) + 3H2(g) 2NH3 v = k . pN2 . (pH2)3 REAGENTE SÓLIDO Um reagente sólido não altera a equação da velocidade A(s) + 2BC2(g) v=k. AC2(g) + 2 [BC2] B2(s) Exercícios Pág. 56, exercício 13 A+B+CX 2x [A] [B] [C] Velocidade 0,5 0,5 0,5 0,015 0,5 1,0 0,5 0,015 0,5 1,0 1,0 0,060 1,0 0,5 0,5 0,030 1,0 1,0 1,0 0,120 2x Exercícios Pág. 56, exercício 13 A+B+CX [A] [B] [C] Velocidade 0,5 0,5 0,5 0,015 0,5 1,0 0,5 0,015 0,5 1,0 1,0 0,060 1,0 0,5 0,5 0,030 1,0 1,0 1,0 0,120 2x Exercícios Pág. 56, exercício 13 A+B+CX [A] [B] [C] Velocidade 0,5 0,5 0,5 0,015 0,5 1,0 0,5 0,015 0,5 1,0 1,0 0,060 1,0 0,5 0,5 0,030 1,0 1,0 1,0 0,120 2x 4x Lei da velocidade? v = k . [A]¹ . [C]² A reação é elementar? Reação: A + B + C X v = k [A] . [B] . [C] não é elementar ! Ordem da reação? 1.ª ordem (A), 2.ª Ordem (C) 3.ª ordem Reação