TURMA DE MEDICINA - QUÍMICA
Prof. Borges / Pires /Lessa
AULA 18 – TEORIA DAS COLISÕES – CINÉTICA III
Teoria das colisões:
São necessárias duas condições para que uma reação química ocorra:
I- Afinidade química entre os reagentes:
Ex. papel reage com oxigênio ocorrendo uma queima, logo possui afinidade por oxigênio.
II- Colisão efetiva:
A colisão entre as moléculas deve ocorrer em uma posição geometricamente favorável à formação do
produto, e deve possuir energia suficiente para reagir.
Considere as possibilidades para a reação abaixo:
2HBr H2 + Br2
1ª possibilidade:
Colisão efetiva: A colisão entre os reagentes permite a formação do produto
2ª possibilidade:
Colisão não efetiva: A colisão entre os reagentes ocorreu em posição não favorável à formação de
produtos.
3ª possibilidade:
Colisão não efetiva: Apesar de a geometria ser favorável, a colisão não é efetiva por não ter energia
suficiente.
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Resumindo: Considere uma reação entre duas substâncias que possuem afinidade química para
reagir. Se ela não ocorre, ou a colisão ocorreu em uma posição não favorável ou não a energia não
foi suficiente para reagir.
Energia de ativação(E.at.): É a energia mínima necessária para iniciar uma reação química.
Ex. Um palito de fósforo inicia sua reação de combustão com um pequeno atrito, logo, necessita de uma
pequena energia de ativação. A reação inicia-se rápido.
Pode-se tirar a conclusão:
Energia de ativação (E.at.)
velocidade da reação
Analise gráfica:
De forma geral, uma reação química ocorre com o seguinte mecanismo em seu caminho normal de reação;
Podemos concluir:
Vamos aos gráficos:
PARA FACILITAR:
a) E.at. é apenas a “subida” do gráfico.
b) UH só depende dos estados inicial (reagente) e final (produto), não depende da “subida ou descida”
no gráfico.
c) O complexo ativado ou estado de transição, é o “pico do gráfico”.
d) Quando se falar de reação inversa, faz-se o caminho da reação ao contrário.
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EXERCÍCIOS:
1.
Analise os gráficos abaixo e completa a tabela.
Perguntas
Reação: A+B ÆAB
Reação: C+D Æ E+F
Energia de ativação
Complexo ativado
UH
Classificação da reação
Energia de ativação da
reação inversa
Complexo ativado da
reação inversa
UH da reação inversa
2.
Considere o processo não elementar abaixo.
a) O que é um processo não elementar?
______________________________________________________________________________________
b) Escreva as duas etapas da reação:
1ª )
2ª)
c)
Qual a etapa mais lenta? ________
d)
Escreva a equação global.
e)
Qual o complexo ativado mais estável? ____________
f)
Qual o intermediário reativo? ___________
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3.
O catalisador possui a propriedade de diminuir a energia de ativação de uma reação. Com isso, a
reação fica mais rápida. Um catalisador não altera a variação de entalpia nem altera o rendimento de
um processo, o mesmo participa da reação mudando o mecanismo (Caminho da reação) e sendo
totalmente recuperado no final. As Enzimas são os principais exemplos de catalisadores.
Considere o gráfico abaixo referente a uma dada reação com e sem catalisador.
a) Complete a tabela:
Perguntas
Reação sem catalisador
Reação com catalisador
Energia de ativação
Complexo ativado
UH da reação
Classificação da reação
b) Qual das duas reações “I” ou “II” é catalisada?
4.
(UnB-DF) Considere os estudos cinéticos de uma reação química e julgue os itens abaixo em
verdadeiros ou falsos.
(
) Toda reação é produzida por colisões, mas nem toda colisão gera uma reação.
(
) Uma colisão altamente energética pode produzir uma reação.
(
) Toda colisão com orientação adequada produz uma reação.
(
) A energia mínima para uma colisão efetiva é denominada energia da reação.
(
) A diferença energética entre produtos e reagentes é denominada energia de ativação da reação.
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5.
Suponha duas reações diferentes:
Cujos caminhos energéticos estão representados abaixo:
Com base nesses gráficos, julgue as afirmações abaixo em verdadeiras ou falsas.
(
) A reação A + B → C + D, por ser uma reação mais exotérmica, ocorre mais rapidamente do que a
reação X + Y → T + Z.
(
) E3 corresponde à energia de ativação da reação: X + Y →T + Z.
(
) A reação X + Y → T + Z é exotérmica.
(
) E2 corresponde à variação de entalpia da reação: A + B → C + D.
(
) O estado de transição da reação: A + B → C + D é mais energético do que o da reação X + Y → T + Z.
(
) Como E1 > E3, a reação A + B → C + D é mais exotérmica do que X + Y → T + Z.
(
) Para que haja formação de C e D, o choque entre as moléculas de A e B deverá ter energia igual ou
maior do que E1.
6.
(UFRJ) Em uma reação de decomposição podemos fazer uso do conceito de meia-vida, que é o tempo
necessário para que a concentração do reagente se reduza à metade da concentração inicial.
A meia-vida da reação representada no diagrama abaixo é 2,4 horas a 30 °C.
a) Qual é o efeito sobre a entalpia da reação quando um catalisador é adicionado ao sistema?
b) Quantos gramas permanecerão na decomposição de 10 g de N2O5 a 30 °C, após um período de
4,8 horas?
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