É a parte da química que estuda a
VELOCIDADE DAS REAÇÕES e
os fatores que nela influem
Para que uma reação ocorra são
necessários os seguintes fatores:
 Contato entre as moléculas reagentes
 Afinidade química entre as moléculas
 Geometria favorável no choque entre as
moléculas ( choque frontal)
 Mínimo de energia necessária para
rompimento de ligações e formação de
novas ligações
A TEORIA DAS COLISÕES - condições:
1) A colisão deve ter geometria favorável 2)
A colisão deve envolver energia adequada
Colisão efetiva. houve reação
Orientação
não adequada.
Não há reação
O Complexo Ativado (C.A.)
Ligação
sendo
formada
H
Cl
H
Cl
+
H
Cl
Moléculas
reagentes
se chocando
H
H
Cl
H
Cl
Cl
Complexo
Ativado
ligação
sendo
rompida
Muito energético e instável
nova ligação se formando e
ligação antiga se rompendo
Produtos
O diagrama de Entalpia Eat: é a quantidade,
mínima, de energia necessária para que as moléculas reagentes atinjam o Complexo Ativado
H2(g) + Cl2(g)
2 HCl(g) H  0
CA
H
Hr
H2 + Cl2
H
Energia de Ativação Eat
2 HCl
Hp
Caminho da reação
Aula-26 - Ex. 1
Para que ocorra uma reação química, é necessário que os
reagentes entrem em contato, através de colisões, o que se chama
Teoria das Colisões. Essa teoria baseia-se em que
I - todas as colisões entre os reagentes são efetivas (ou
favoráveis).
II - a velocidade da reação é diretamente proporcional ao número
de colisões efetivas (ou favoráveis).
III - existem colisões que não são favoráveis à formação do
produto.
IV - maior será a velocidade de reação, quanto maior for a energia
de ativação.
Estão corretas
a) apenas I, II e III.
b) apenas II e III.
X
c) apenas I e IV.
d) apenas I, II e IV.
e) apenas III e IV.
Ex.-2
O diagrama a seguir representa a evolução da energia potencial em
função do caminho de uma reação química. (A+B C)
Considere as afirmações:
I. O intervalo 1 representa a variação de entalpia (∆H) da reação.
II. O intervalo 2 representa a energia de ativação da reação.
III. O intervalo 3 representa a variação de entalpia (∆ H) da reação
inversa.
IV. O intervalo 4 representa a energia de ativação da reação inversa.
São CORRETAS as afirmações:
a) I e II apenas.
b) I, III e IV.
c) III, IV e V.
d)
X I, II e IV.
Fatores que influem na
velocidade das reações:
 Qualquer fator que aumente o número de
colisões efetivas terá como efeito um
aumento da velocidade da reação.
 Os principais fatores são:
 Temperatura.
 A superfície de contato entre reagentes
 A concentração dos reagentes
 Os catalisadores
A influência da temperatura:
Quanto
maior a
temperatura
Maior o número
de colisões
efetivas
Maior a
velocidade
da reação
Um acréscimo da temperatura provoca um aumento
da energia cinética média das moléculas. Como
conseqüência, há um maior número de colisões
efetivas e a velocidade da reação aumenta
Alguns Exemplos:
Por que os alimentos cozinham mais rapidamente nas
panelas de pressão ?
O cozimento de alimentos envolve reações químicas e, portanto,
será mais rápido quanto maior for a temperatura. Na panela de
pressão, os alimentos cozinham mais rapidamente porque a
temperatura é maior, chegando a cerca de 110o C .
Obs.: Os alimentos são guardados em geladeira,
pois o frio retarda os processos químicos
envolvidos na decomposição dos alimentos.
Aula 27 –Efeito da Temperatura
Ex. 1) Aumentando-se a temperatura de realização de uma
reação química endotérmica observa-se que ocorre
I - diminuição na sua velocidade, pois diminui a energia de
ativação.
II - aumento de sua velocidade, pois diminui a sua energia de
ativação.
III - aumento de sua velocidade, pois aumenta o número de
moléculas com energia maior que a energia de ativação.
Quais são corretas?
a) Apenas I.
b) Apenas II.
c) Apenas III.
X
d) Apenas I e II.
e) Apenas II e III.
Ex.: 2
A nível do mar a temperatura de ebulição da água é de 100ºC,
enquanto em altitudes elevadas essa temperatura é menor.
Suponha que dois restaurantes devam preparar o mesmo
prato quente, um no Rio de Janeiro, outro em La Paz ( 3600 m
acima do nível do mar).Sabendo que o cozimento é um
fenômeno químico e que ambos os pratos são preparados
com água em ebulição, em qual das localidades o tempo de
preparo será menor? Justifique com base na cinética
química.
Quanto maior a temperatura, maior será a
velocidade da reação, logo, o preparo será mais
rápido no Rio de Janeiro, pois a temperatura de
ebulição da água é maior.
Influência da superfície de contato
Quanto maior a superfície de contato
Mais fracionado estará o material
Maior o número de colisões efetivas
Maior a velocidade da reação .
 Em reações das quais participa um
sólido, a velocidade será tanto maior
quanto maior for a superfície de contato
desse sólido.
Exemplo:
Na digestão dos alimentos ocorre uma série de reações
químicas. Explique, levando em conta a velocidade das reações
químicas, por que é benéfico mastigar bem os alimentos.
Pois, ao mastigar os alimentos, você tritura-os aumentando
a superfície de contato e como conseqüência , aumentando
a velocidade das reações, tornando a digestão mias rápida.
Por que em uma churrasqueira é mais fácil acender
carvão em pequenos pedaços?
Pois, em pedaços menores é maior a superfície de contato
e quanto maior a superfície de contato, maior será a
velocidade das reações.
Aula 28 – Efeito da Superfície de contato
Em duas lanternas idênticas, carregadas com a mesma massa
de carbureto, goteja-se água, na mesma vazão, sobre o
carbureto. Na lanterna I, o carbureto encontra-se na forma de
pedras e, na lanterna II, finamente granulado.
a) Indique qual das lanternas apresentará a chama mais intensa.
b) Indique qual delas se apagará primeiro. Justifique sua
resposta, com base em seus conhecimentos de cinética
química.
a) Na lanterna II, pois a superfície de contato entre o carbureto e
a água é maior.
b) Como a velocidade da reação é maior na lanterna II, ela
apagará primeiro.
Ex. 2
Três experimentos foram realizados para investigar a velocidade da
reação entre HCl aquoso diluído e ferro metálico. Para isso, foram
contadas, durante 30 segundos, as bolhas de gás formadas
imediatamente após os reagentes serem misturados.
Em cada experimento, usou-se o mesmo volume de uma mesma solução
de HCl e a mesma massa de ferro, variando-se a forma de
apresentação da amostra de ferro e a temperatura.
O quadro indica as condições em que cada experimento foi realizado.
Assinale a alternativa que apresenta os experimentos na ordem crescente
do número de bolhas observado.
X
a) II, I, III
b) III, II, I
c) I, II, III
d) II, III, I
Extra
Considere as duas fogueiras representadas a seguir, feitas, lado a lado,
com o mesmo tipo e quantidade de lenha.
A rapidez da combustão da lenha será
a) maior na fogueira 1, pois a superfície de contato com o ar é maior.
b) maior na fogueira 1, pois a lenha está mais compactada, o que evita a
vaporização de componentes voláteis.
c) igual nas duas fogueiras, uma vez que a quantidade de lenha é a
mesma e estão no mesmo ambiente.
d) maior na fogueira 2, pois a lenha está menos compactada, o que
permite maior retenção de calor pela madeira.
e) maior na fogueira 2, pois a superfície de contato com o ar é maior.
X
A Lei da velocidade ou equação
da velocidade: é a relação matemática
entre a velocidade da reação e a concentração
da reação.
De maneira geral: aA + bB
produtos
V = K.[A]a. [B]b (Lei da velocidade)
onde: K = constante de velocidade e só
depende da temperatura.
Obs.: os expoentes na equação são obtidos
experimentalmente .
Alguns Exemplos
H2(g) + Cl2(g)
2HCl(g)
V = K.[H2].[Cl2]
_____________________________________
3H2(g) + N2(g)
2 NH3(g)
V = K.[H2]3.[N2]1
O ozônio próximo à superfície é um poluente muito perigoso, pois
causa sérios problemas respiratórios e também ataca as
plantações através da redução do processo da fotossíntese. Um
possível mecanismo que explica a formação de ozônio nos
grandes centros urbanos é através dos produtos da poluição
causada pelos carros,representada pela equação química a
seguir:
Escreva a lei que expressa a velocidade de formação do ozônio nos
grandes centros urbanos, baseando-se nas informações acima.
v = k [NO2]
Aula 29 – Ex.: 1
Considere a reação elementar representada pela
equação
3 O2(g) ⇄ 2 O3(g)
Ao triplicarmos a concentração do oxigênio, a
velocidade da reação, em relação à velocidade inicial,
torna-se
a) duas vezes menor.
V = K.[O2]3
b) três vezes maior.
c) oito vezes menor.
d) nove vezes maior.
e) vinte e sete vezes maior.
X
Ex.2- As curvas desenhadas no gráfico a seguir representam a
variação da velocidade de uma reação monomolecular em função
da concentração do reagente.
A curva que representa corretamente o comportamento de uma
reação de primeira ordem é a de número
a) 1.
b) 2.
c) 3.
d) 4.
X
e) 5.
V = K.[A]1
Representa uma reta cresente
passando pela origem
Aula 30 – Ex.: 1
Num laboratório, foram efetuadas diversas experiências para a
reação:
2H2(g) + 2NO(g) ⇄ N2(g) + 2H2O(g)
Com os resultados das velocidades iniciais obtidos, montou-se a
seguinte tabela:
Baseando-se na tabela anterior, determine a lei de velocidade para
a reação.
V =K.[H2]1.[NO]2
Extra
Extra - 2
X
Efeito do Catalisador : sustância que diminui a Eat
A água oxigenada libera O2(g)
lentamente.Se
adicionarmos
um pedaço de
fígado de boi,
aumenta-se
consideravelme
nte a velocidade
da reação.
H2O2(l)
H2O(l) + 1/2 O2(g)
Diagrama de entalpia
Nos automóveis o catalisador tem o papel fundamental de
facilitar a conversão de gases poluentes como o monóxido de carbono(CO), e óxido de nitrogênio (NO), em gás
carbônico (CO2), nitrogênio(N2) e vapor de água.
Aula 31 – Ex.1 - Há décadas são conhecidos os efeitos dos CFCs,
ou freons, na destruição da camada de ozônio da atmosfera
terrestre. Acredita-se que a diminuição da quantidade de O3 na
atmosfera seja responsável pelo aumento na incidência de câncer
de pele, pois a radiação ultravioleta não mais é bloqueada com a
mesma eficiência. A ação destes gases, como o CF2Cl2, inicia-se
com a produção de átomos de cloro livres (Cl*), pela interação das
moléculas do gás com a radiação solar, seguindo-se as reações:
1ª etapa: O3 + Cl*  O2 + ClO*
2ª etapa: ClO* + O3  2O2 + Cl*
a) Escreva a equação global para esta reação e identifique o
produto formado.
b) Considere a afirmação: "O mecanismo proposto para a
destruição da camada de ozônio equivale a uma reação catalisada".
Justifique esta afirmação e identifique o catalisador.
a) 2 O3(g)  3O2(g)
b) Catalisador é o cloro livre (Cl*) pois aparece como reagente na
1ª reação e como é produto na 2ª, não sendo consumido.
Ex.-2:Observe o gráfico da reação M + N  T e responda.
a) Qual a energia de ativação da reação com catalisador?
b) Qual a variação de energia da reação?
a) Eat = 10 Kcal
b) ∆H = - 20 Kcal.
Casa A – Ex.:4 -Sobre catalisadores, são feitas as quatro
afirmações seguintes.
I - São substâncias que aumentam a velocidade de uma reação.
II - Reduzem a energia de ativação da reação.
III - As reações nas quais atuam não ocorreriam nas suas
ausências.
IV - Enzimas são catalisadores biológicos.
Dentre estas afirmações, estão corretas, apenas:
a) I e II.
b) II e III.
c) I, II e III.
d) I, II e IV.
X
e) II, III e IV.
Aula 32 – Ex.: 1) Para investigar a cinética da reação representada
pela equação a seguir, foram realizados três experimentos,
empregando comprimidos de antiácido efervescente, que contêm
os dois reagentes no estado sólido. As reações foram iniciadas
pela adição de iguais quantidades de água aos comprimidos, e
suas velocidades foram estimadas observando-se o
desprendimento de gás em cada experimento. O quadro a seguir
resume as condições em que cada experimento foi realizado.
Assinale a alternativa
que apresenta os
experimentos em
ordem crescente de
velocidade de reação.
a) I, II, III.
b) II, I, III.
X
c) III, I, II.
d) II, III, I.
e) III = I, II.
Aula 32 – Casa A – Ex.:3)O carvão é um combustível constituído de
uma mistura de compostos ricos em carbono. A situação em que a
forma de apresentação do combustível, do comburente e a
temperatura utilizada favorecerão a combustão do carbono com
maior velocidade é:
a) Combustível - carvão em pedaços; Comburente - ar atmosférico;
Temperatura 0°C.
b) Combustível - carvão pulverizado; Comburente - ar atmosférico;
Temperatura 30°C.
c) Combustível - carvão em pedaços; Comburente - oxigênio puro;
Temperatura 20°C.
d)
X Combustível - carvão pulverizado; Comburente - oxigênio puro;
Temperatura 100°C.
e) Combustível - carvão em pedaços; Comburente - oxigênio
liquefeito; Temperatura 50°C.