CINÉTICA QUÍMICA
Estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que nela influem. As reações químicas podem acontecer a velocidades muito diferentes.
VELOCIDADE MÉDIA DE REAÇÃO
Usaremos para representar a concentração molar o símbolo [ ] ; assim, quando
escrevemos [ A ] , estamos representando concentração molar de A, que é dada em
mol/ L.
Seja a reação : 3 O2
2 O3
Observe que a concentração do reagente deve diminuir ao longo do tempo. Esse fato pode ser indicado pelo seguinte gráfico:
Portanto podemos conceituar:
Velocidade média de consumo de consumo de O2(g) :
A concentração do produto O3 que era nula no início da transformação, aumenta no decorrer do tempo, como está indicado no gráfico a seguir.
Portanto podemos conceituar:
Velocidade média de consumo de formação do O3(g) :
Podemos reunir os dois gráficos anteriores, mostrando simultaneamente as variações das concentrações do reagente e do produto.
A velocidade média da reação pode ser calculada pela expressão:
Assim, genericamente, teremos:
Se dividirmos os valores das velocidades médias pelos respectivos coeficientes
estequiométricos, encontraremos um mesmo valor, que será considerado o valor da velocidade média da reação. TEORIA DAS COLISÕES:
“ Para ocorrer uma reação química é necessário haver colisões apropriadas entre moléculas e reagentes”. Isso quer dizer que “nem toda colisão entre
moléculas reagentes resulta em uma reação química(formação de produtos)”.
Existem dois fatores que controlam a possibilidade de ocorrer reação numa colisão:
1º fator: Energia de ativação (EA)
2º fator: geometria(orientação) da colisão.
Vamos considerar o processo : H2(g) + I2(g)
2 HI(g)
ENERGIA DE ATIVAÇÃO (EA) É a energia cinética mínima e suficiente para que uma colisão entre moléculas reagentes seja efetiva, isto é, resulte na formação de produtos.
ENERGIA DE ATIVAÇÃO E DA REAÇÃO
s diagramas a seguir mostram a energia de ativação e a variação de entalpia
de processos exotérmicos e de processos endotérmicos.
Em um processo endotérmico sempre teremos EA > 
Considerando as mesmas condições de reação, quanto menor a energia de
ativação mais rápida será a reação. COMPLEXO ATIVADO
É o estado intermediário (estado de transição) formado entre reagentes e produtos, em cuja estrutura existem ligações enfraquecidas(presentes nos reagentes) e formação de novas ligações (presentes nos produtos).
Retomando a reação entre hidrogênio e iodo, podemos representar o complexo
ativado da seguinte maneira:
FATORES QUE INFLUEMCIAM A RAPIDEZ DE UMA REAÇÃO
• Temperatura
• Regra de Van’t Hoff
Um aumento de 10° C, faz com que a velocidade da reação dobre.
Temperatura
Velocidade
5°C ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐
v
15°C ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 2v 25°C ‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐‐ 4v • Superfície de Contato
Dada a seguinte reação: CaCO3(s) + 2 HCl(aq)
CaCl2(aq) + H2O(l) + CO2(g)
• Catalisadores
Substâncias capazes de acelerar uma reação sem sofrerem alteração, isto é, não são consumidas durante a reação.
Os catalisadores criam um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe de maneira mais rápida. Considerando a reação genérica a seguir:
Somando os dois passos, temos:
LEI DA VELOCIDADE
Quanto maior a concentração dos reagentes , maior será o número de colisões efetivas, e maior será a velocidade da reação.
A relação matemática entre a velocidade da reação e a concentração dos reagentes é dada pela lei da velocidade.