CinéticaQuímica • ENERGIA = ENTALPIA (H) • Reações Endotérmicas: absorvem calor do meio ambiente, onde a entalpia dos produtos é maior que a dos reagentes. • Quando ocorre absorção de energia, a quantidade de calor (HP) do produto é maior que do reagente (HR). ReagenteàProduto ΔH=HP-HR ComoHP>HRàΔH>0 OΔHdasreaçõesendotérmicaséposi9vo. • Reações Exotérmicas: Liberam calor para o meio ambiente, onde a entalpia dos produtos é menor que a dos reagentes. Quando ocorre absorção de energia, a quantidade de calor (HP) do produto é menor que do reagente (HR). ReagenteàProduto ΔH=HP-HR ComoHP<HRàΔH<0 OΔHdasreaçõesexotérmicasénega9vo. • OBS: Nos diagramas de entalpia, a flecha indica o sentido da reação. Quando ela está para cima, o ΔH é positivo e, quando está para baixo, o ΔH é negativo. • O sinal do ΔH é um indicativo: Se negativo: indica que perdeu calor (exotérmica); Se positivo: indica que ganhou calor (endotérmica). CONDIÇÕES PARA OCORRÊNCIA DE REAÇÕES TEORIA DA COLISÃO Ø Os choques que resultam em quebra e formação de novas ligações são denominados eficazes ou efetivos. Ø No momento em que ocorre o choque em uma posição favorável, forma-se uma estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos denominada complexo ativado. A2+B2àAB+AB b–EnergiadeA9vação c–variaçãodaentalpia(ΔH)dareação Fatores que afetam a velocidade da reação As reações químicas ocorrem com velocidades diferenteseestaspodemseralteradas,porquealémda concentração de reagentes e produtos, as velocidades dasreaçõesdependemtambémdeoutrosfatorescomo: • Estado Físico dos Reagentes De maneira geral, os gases reagem mais rapidamente que os líquidos, e estes mais rapidamente que os sólidos, já que no estado gasoso as moléculas se locomovem com muita facilidade, provocando um grande número de choques, o que facilita a quebra de suas ligações. Já no estado sólido, a superfície de contato, para que ocorra o choque, é pequena, fazendo com que, em geral, a reação seja bastante lenta. Aumenta a velocidade de reação Aumenta a locomoção das moléculas • Concentração de reagentes: Quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. O número de colisões irá depender das concentrações dos reagentes. Quanto mais partículas, maior o número de colisões, logo, maior a velocidade da reação. • Superfície de contato: Um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. A efervescência no CaCO3(s) na forma de pó é mais acentuada (maior superfície de contato). O aumento da superfície intensificou a velocidade da reação, mas não a quantidade do produto formado. • Pressão: Quando se aumenta a pressão de um sistema gasoso, aumenta-se a velocidade da reação. O aumento da pressão, diminui o volume gasoso, aumentando a concentração. Aumenta a pressão, aumenta a concentração • Temperatura: Quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação. Aumentaratemperaturasignificaaumentara energiaciné9cadasmoléculas,logo,aumentao númerodecolisões. • Catalisadores: Os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem sofrerem alteração permanente, isto é, durante a reação eles não são consumidos. Os catalisadores diminuem a Energia de Ativação, logo, a reação chega mais rapidamente ao final. É importante lembrar que um catalisador acelera a reação, mas não aumenta o rendimento, ou seja, ele produz a mesma quantidade de produto, mas num período de menor tempo. 1 – Energia de ativação SEM catalisador. 2 – Energia de ati vação COM catalisador. 3 – Variação da Entalpia (ΔH) da reação. • O inibidor é uma substância que diminui a velocidade das reações, por formar um complexo ativado de alta energia de ativação. Contudo, o inibidor é consumido pela reação. 1 – Energia de ativação SEM inibidor. 2 – Energia de ativação COM inibidor. 3 – Variação da Entalpia (ΔH) da reação. • As reações envolvendo catalisadores podem ser de 2 tipos: • catálise homogênea: catalisador e reagentes no mesmo estado físico. NO2(g) SO2(g)+½O2(g)SO3(g) • catálise heterogênea: catalisador e reagentes em estados físicos diferentes. Fe(s) N2(g)+3H2(g)2NH3(g) EXERCÍCIOS • (Puccamp-SP) Considere as duas fogueiras representadas a seguir, feitas, lado a lado, com o mesmo tipo e quantidade de lenha. Arapidezdacombustãodalenhaserá: a) maiornafogueira1,poisasuperPciedecontatocomoarémaior. b) maior na fogueira 1, pois a lenha está mais compactada, o que evitaavaporizaçãodecomponentesvoláteis. c) igualnasduasfogueiras,umavezqueaquan9dadedelenhaéa mesmaeestãonomesmoambiente. d) maiornafogueira2,poisalenhaestámenoscompactada,oque permitemaiorretençãodecalorpelamadeira. e) maior na fogueira 2, pois a superPcie de contato com o ar é maior. • (Puccamp-SP) Considere as duas fogueiras representadas a seguir, feitas, lado a lado, com o mesmo tipo e quantidade de lenha. Arapidezdacombustãodalenhaserá: a) maiornafogueira1,poisasuperPciedecontatocomoarémaior. b) maior na fogueira 1, pois a lenha está mais compactada, o que evitaavaporizaçãodecomponentesvoláteis. c) igualnasduasfogueiras,umavezqueaquan9dadedelenhaéa mesmaeestãonomesmoambiente. d) maiornafogueira2,poisalenhaestámenoscompactada,oque permitemaiorretençãodecalorpelamadeira. e) maior na fogueira 2, pois a superPcie de contato com o ar é maior. (UFMG) 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: Iden9fique a alterna9va que apresenta os experimentos na ordem crescentedonúmerodebolhasobservado a)II,I,III.b)III,II,I.c)I,II,III.d)II,III,I. (UFMG) 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: Iden9fique a alterna9va que apresenta os experimentos na ordem crescentedonúmerodebolhasobservado a)II,I,III.b)III,II,I.c)I,II,III.d)II,III,I. • (UFPE — mod.) Considere os seguintes diagramas de energia de reação nas mesmas condições de temperatura e pressão e em função deles indique a alternativa correta: a)AsconcentraçõesdeCeDserãomaioresnocasododiagrama1. b)AreaçãoA+BàC+Déendotérmica. c)Avariaçãodeentalpiapadrãodareaçãoémaiornocasododiagrama 1. d)Nocasododiagrama2,tem-seapresençadeumcatalisador. e)Nocasododiagrama1,areaçãoémaisrápida. a)AsconcentraçõesdeCeDserãomaioresnocasododiagrama1. b)AreaçãoA+BàC+Déendotérmica. c)Avariaçãodeentalpiapadrãodareaçãoémaiornocasododiagrama 1. d)Nocasododiagrama2,tem-seapresençadeumcatalisador. e)Nocasododiagrama1,areaçãoémaisrápida. • PAS-UnB O auxílio do intemperismo físico ao químico, aludido no texto, ao reduzir o tamanho dos fragmentos das rochas e aumentar a área superficial dessas rochas, pode traduzir-se em aumento da rapidez de reações químicas inerentes ao intemperismo químico, graças ao aumento da superfície de contato entre reagentes. • PAS-UnB O auxílio do intemperismo físico ao químico, aludido no texto, ao reduzir o tamanho dos fragmentos das rochas e aumentar a área superficial dessas rochas, pode traduzir-se em aumento da rapidez de reações químicas inerentes ao intemperismo químico, graças ao aumento da superfície de contato entre reagentes. • PAS-UnB O auxílio do intemperismo físico ao químico, aludido no texto, ao reduzir o tamanho dos fragmentos das rochas e aumentar a área superficial dessas rochas, pode traduzir-se em aumento da rapidez de reações químicas inerentes ao intemperismo químico, graças ao aumento da superfície de contato entre reagentes. Correto. O Aumento da superPcie de contato, aumenta a velocidadedareação. • PAS-UnB Considere que, de uma floresta derrubada, tenha sido obtida massa vegetal seca, M, que será submetida à queimada. Assinale a opção em que a representação gráfica apresentada melhor descreve o comportamento da energia envolvida na referida transformação. LetraA. A queima é uma reação que libera calor (exotérmica).