http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Condições para reação ocorrer
 contato entre os reagentes
 Afinidade química entre os reagentes
 Choque (colisão) efetivo entre os reagentes
 Direção favorável
 Energia mínima (ativação)
 Energia de ativação:
Energia necessária para romper as ligações dos
reagentes e atingir o estado intermediário (ativado)
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Caminho da reação
reagentes
Estado
ativado
produtos
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Graficamente
Entalpia (H)
HEA
 Energia de ativação
(EA)
EA = HEA - HR
 Variação de entalpia
(ΔH)
ΔH = HP - HR
HR
Exotérmica
HP
Caminho da
reação
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Graficamente
Entalpia (H)
HEA
 Energia de ativação
(EA)
EA = HEA - HR
 Variação de entalpia
(ΔH)
ΔH = HP - HR
HP
HR
Endotérmica
Caminho da
reação
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
Autor: Roberto Mafra
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
Quanto maior o número de choques efetivos
maior a velocidade da reação.
Quanto menor a energia de ativação
maior a velocidade da reação.
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
a) Temperatura:
Quanto maior a temperatura
maior vibração das
moléculas
maior a energia cinética
maior número de
choques efetivos
maior velocidade
Ex. Um pedaço de carne na geladeira decompõe mais lentamente
Ex. Um alimento cozinha mais rápida na panela de pressão
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
b) Pressão:
Quanto maior a pressão
Menor a distância entre as
moléculas
maior número de
choques efetivos
maior velocidade
Tem influência significativa apenas nas reações gasosas
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
c) Estado físico:
Quanto maior a liberdade de
movimento das moléculas
maior número de
choques efetivos
(g) > () > (s)
X(g) + Y(g) → XY(g)
V1
X() + Y(g) → XY(g)
V2
X(s) + Y(g) → XY(g)
V3
V1 > V2 > V3
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
d) Superfície de contato:
Área exposta para ataque do reagente.
Quanto maior a
superfície de contato
maior número de
choques efetivos
maior velocidade
Ex. Um comprimido efervescente é dissolvido mais rápido se estiver
partido em pequenos pedaços.
Ex. Uma lenha cortada em graveto queima mais rápido que cortada
em toras.
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
e) Luz:
É uma forma de energia que acelera as reações fotoquímicas.
Quanto maior a
luminosidade
maior número de
choques efetivos
maior velocidade
Ex. A fotossíntese é o caso mais famoso de reação fotoquímica.
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
f) Catalisador:
Substância que acelera a reação sem dela participar, ou
seja, não é um reagente e nem é um produto.
Não pode ser
Não pode ser
consumido no final do
formado no final do
processo
processo
Atuam diminuindo a energia de ativação.
Aumenta a velocidade
Ex. As enzimas são os catalisadores biológicos.
Obs. Os catalisadores não alteram o ΔH
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Graficamente
entalpia
Estado intermediário
(ativado)
HEI
Energia de ativação sem
catalisador(Ea)
Energia de ativação com
catalisador(Ea)
produtos
Hp
HR
reagentes
Variação de entalpia (ΔH)
HP>HR = endotérmica
Caminho
da reação
Ea = HEI - HR
ΔH = HP - HR
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Graficamente
entalpia
Estado intermediário
(ativado)
HEI
Energia de ativação sem
catalisador(Ea)
Energia de ativação com
catalisador(Ea)
HR
Variação de entalpia (ΔH)
reagentes
Hp
Ea = HEI - HR
HP<HR = exotérmica
produtos
Caminho
da reação
ΔH = HP - HR
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Mecanismo de catálise
Os mecanismos passam pela formação de um composto
intermediário diferente.
2SO2 + O2 → 2SO3, é uma reação lenta
Com a adição de NO
2NO + O2 → 2NO2
Produto intermediário
Catalisador regenerado
2NO2 + 2SO2 → 2SO3 + 2NO
O catalisador forma um composto intermediário, um novo caminho dos
reagentes para os produtos, sendo regenerado no final
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Tipos de catálise
Catálise homogênea: Todas as substâncias envolvidas e o
catalisador estão no mesmo estado físico e formam um sistema
homogêneo.
2SO2(g) + O2(g)
NO(g)
2SO3(g)
Catálise heterogênea: As substâncias envolvidas e o catalisador
não estão no mesmo estado físico e formam um sistema
heterogêneo.
2SO2(g) + O2(g)
Pt(s)
2SO3(g)
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Inibidor (anti-catalisador)
Substância que retarda a reação sem dela participar, ou
seja, não é um reagente e nem é um produto.
menor velocidade
Atuam aumentando a energia de ativação
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Veneno
Substância contaminante que diminui ou mesmo anula a
ação do catalisador. Sozinha não possui qualquer tipo de
efeito.
menor velocidade
N2(g) + 3H2(g)
Fe(s)
2NH3(g)
A presença de arsênio diminui a ação catalítica do ferro nessa reação.
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Fatores que afetam a velocidade
g) Quantidade dos reagentes não sólidos:
Quanto maior a
concentração dos reagentes
maior a probabilidade de
choques efetivos
maior velocidade
Matematicamente, a velocidade é proporcional a
concentração dos reagentes
V = K [reagentes]
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Equação de Guldberg-Waage
(Chamada de lei de ação das massas ou lei da velocidade)
aA(g) + bB(g)
V = K [A]x.[B]y
AB(g)
Somente os reagentes líquidos, gasosos e
aquosos entram na expressão
Os expoentes x e y são determinados experimentalmente.
K = é a constante de velocidade
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Equação de Guldberg-Waage
a) Reação elementar (ocorre em uma única etapa)
aA(g) + bB(g)
AB(g)
V = K [A]x.[B]y
Expoentes
Coeficientes
=
matemáticos
químicos
x=a ey=b
V = K [A]a.[B]b
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Ex.
N2(g) + 3H2 (g)
2NH3(g)
V = K [N2 ]1.[H2]3
C(s) + O2 (g)
V = K [O2]
CO2(g)
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Zn2+(aq) + 2HC(aq)
ZnC2(s) + 2H+(g)
V = K [Zn2+].[HC]2
CaCO3 (s)
V=K
CaO(s)+ CO2(g)
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Equação de Guldberg-Waage
b) Reação não elementar (ocorre em várias etapas)
2A(g) + B(g)
Etapa 1: A(g) + B(g)
Etapa 2: AB(g) + A(g)
A2 B(g)
AB(g)
(lenta)
A2 B(g) (rápida)
A etapa lenta é determinante da
velocidade
V = K [A]1.[B]1
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Ex.
NO2(g) + CO (g)
CO2 (g) + NO(g)
1a etapa:
2NO2(g)
NO3 (g) + NO(g)
(lenta)
2a etapa:
NO3(g) + CO (g)
CO2 (g) + NO2(g)
V = K [NO2]2
(rápida)
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Determinando os expoentes a partir de dados
experimentais
V = K [A]i
[
]
velocidade
Expoente (i)
Dobra (x2)
Dobra (x2)
1
Dobra (x2)
Quadriplica (x4)
2
Dobra (x2)
Oitoplica (x8)
3
Dobra (x2)
mantém
0
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Ex. Dada a reação não elementar: aA(g) + bB(g)
Com os seguintes dados experimentais:
exp
[A]
[B]
Vel.(mol/seg)
1
0,1
0,1
3.10-3
2
0,2
0,1
6.10-3
3
0,1
0,2
1,2.10-2
AB(g)
Observando a tabela:
- Como entre as experiências 1 e 2 a [B] permanece constante, toda variação de
velocidade é função apenas da [A].
V = K[A]a
(2.[A])a = 2.V
a=1
- Como entre as experiências 1 e 3 a [A] permanece constante, toda variação de
velocidade é função apenas da [B].
V = K[B]b
(2.[B])b = 4.V
b=2
V = K [A].[B]2
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
Ordem
Ordem de cada componente:
Expressa a influência de cada componente na velocidade da reação
Ordem = expoente matemático
Ordem da reação:
Ordem = ∑ expoente matemático
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
2A(g) + 3B(g)
V = K [A]2.[B]1
2ª Ordem em relação ao A
1ª Ordem em relação ao B
3ª Ordem global da reação
A2B3(g)
http://pessoal.educacional.com.br/gl.robertomafra
FIM