Cinética química

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Pontifícia Universidade Católica de Goiás
Departamento de Matemática, Física, Química
Coordenação de Química

Química Analítica Qualitativa:
Cinetica Química

GOIÂNIA
Novembro/2010
Thiago Henrique dos Santos

Química Analítica Qualitativa:
Cinetica Química

GOIÂNIA
Novembro/2010
Introdução.
A cinética química, frequentemente abreviada para cinética, consiste no estudo davelocidade das reações químicas. A sua grande importância prática é permitir analisar as reações químicas sob diferentes aspectos, como por exemplo: reações indesejáveis: corrosão dos metais, putrefação da carne etc. Reações desejáveis: síntese de produtos úteis ou realização prática de processos valiosos. Os principais objetivos do estudo da cinética são: determinar o mecanismo da reação ou seja ocaminho percorrido pela reação, coletar e analisar dados cinéticos experimentais (métodos que permitam medir a velocidade das reações, desde as mais lentas até as explosivas), projetar reatores, definir as condições operacionais (temperatura, pressão, composição da alimentação, condições de fluxo, grau de mistura, condições do catalisador e parâmetros)

Cinética Química.
Cinética química: é oestudo da velocidade das reações, de como a velocidade varia em função das diferentes condições e quais os mecanismos de desenvolvimento de uma reação
Velocidade de uma reação química: é o aumento na concentração molar do produto por unidade de tempo ou o decréscimo na concentração molar do reagente na unidade de tempo
Constante da velocidade k: é uma constante de proporcionalidade que relacionavelocidade e concentração. Tem valor constante a uma temperatura e varia com a temperatura
Existem alguns fatores que podem influenciar na velocidade de uma reação química.
1. Concentração dos reagentes. Geralmente quanto mais concentrado mais rápido é a velocidade. Existem exceções a esta regra;

2. Presença (concentração e forma física) de um catalizador ou inibidor. Catalisador acelera einibidor diminui a velocidade de uma reação química;

3. Luz. A presença de luz de certo comprimento de onda também pode acelerar certas reações químicas.

4. Estado físico dos reagentes. Normalmente a velocidade segue esta ordem: gases > soluções > líquidos puros > sólidos. Devido ao aumento da superfície específica;

5. Temperatura. Normalmente a velocidade das reaçõesaumenta com o aumento da temperatura. Um aumento de 10 oC chega a dobrar a velocidade de uma reação;
Infelizmente não há equipamentos para medir velocidades instantâneas, então o que tem sido feito é medir a extensão da reação, c ou p, em tempos diferentes. A diferença entre duas medidas sucessivas da extensão da reação em tempos sucessivos resulta numa diferencial, Dc/Dt ou Dp/Dt, a qual é avelocidade média da reação durante aquele intervalo de tempo. Assim que o tempo entre as medidas sucessivas se torna menores, a diferencial se aproxima da derivada. A velocidade média durante o intervalo (diferencial) se torna então uma boa aproximação da velocidade instantânea (derivada) e pode ser usada no seu lugar.
Lei de velocidade de uma reação química é uma equação que relaciona a velocidadede uma reação com a concentração dos reagentes elevadas em certos expoentes”Para uma reação química geral:

aA + bB cC + dD

A seguinte lei da velocidade é obtida:
Velocidade = k [A]m [B]n onde m e n são os expoentes dos reagentes e são determinados experimentalmente. Os valores de m e n são as ordens da reação química, portanto esta reação é de ordem m em relação ao reagente A e de ordem nem relação ao reagente B, e de ordem (m + n) para a reação total.
A constante de proporcionalidade k é chamada de constante de velocidade da reação. Os químicos escrevem uma reação química geral na qual os reagentes M, N, O, reagem para formar os produtos P, Q, R, .... A equação possível para esta reação forma a lei da velocidade, e suas descrições normais em termos de ordem são:

Velocidade...
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