Quimica

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CINÉTICA QUÍMICA
Estudo da velocidade e dos fatores que
influenciam
Prof.ª MSc Ana Carla Regis
2012.1

1

A cinética química estuda a velocidade a que as

reações químicas ocorrem.

Existem 4 fatores que afetam a velocidade das reações químicas:
– Concentração dos reagentes
– Temperatura
– Área superficial (estado de divisão) dos reagentes

– Presença de catalisadores VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO
 A velocidade de uma reação é definida como a variação da

concentração de produtos ou de reagentes que ocorrem por unidade
de tempo.
 Determina-se

medindo

a

diminuição

da

concentração

reagentes ou o aumento da concentração dos produtos.

Para a reacção:
A

B

Velocidade média

ΔA
Δt

ΔB
Δt

dos

Velocidade média de uma reaçãoConsideremos a reação:
Br2(aq) + HCOOH (aq) → 2Br-(aq) + 2H+(aq) + CO2 (g)

velocidade média

Br 2

final

t final

Br 2 inicial
t inicial

Δ Br 2
Δt

A diminuição da concentração de bromo à medida que o tempo passa
manifesta-se por uma perda de cor da solução

4

Velocidade de uma reação
A

B

tempo

Cálculo da Velocidade média de uma reação
Supondo que:
o Para t = 0(início da reacção) há 1,00 mol A (100 esferas pretas) e B
não está presente. Para t = 20 min, existem 0,54 mol A e 0,46 mol B
Para t = 40 min, existem 0,20 mol A e 0,80 mol B
A velocidade média da reação depois de 40 min será

Velocidade média

Velocidade média

(0,20- 1,00)
40

ΔA
Δt

ΔB
Δt

(0,80- 0)
40

0,20 M/min

A velocidade média diminui com o tempo

Velocidadeinstantânea
C4H9Cl(aq) + H2O(l)

A velocidade da reacção
num

determinado

instante

(velocidade instantânea) é o
declive da tangente à curva
do gráfico concentração vs.
tempo nesse instante.

A velocidade instantânea
é

diferente

média.

da

velocidade

C4H9OH(aq) + HCl(aq)

ESTEQUIOMETRIA E VELOCIDADE DE
REAÇÃO
Consideremos a seguinte reação:
2A

B

Consomem-se duasmoles de A por cada mole de B que se forma, ou seja,
a velocidade com que A se consome é o dobro da velocidade de formação
de B. Escrevemos a velocidade da reação como:

velocidade

1 [ A]
2t

ou

velocidade

[ B]
t

No caso geral, para a reação:

aA + bB → cC + dD
A velocidade é dada por:

velocidade

1 [ A]
at

1 [ B]
bt

1 [C ]
ct

1 [ D]
d
t

EQUAÇÃO DEVELOCIDADE OU
LEI CINÉTICA DE UMA REAÇÃO
Consideremos a reação

NH4+ (aq) + NO2- (aq)
para a qual

N2 (g) + 2 H2O (ℓ)

EQUAÇÃO DE VELOCIDADE OU
LEI CINÉTICA DE UMA REAÇÃO
Verifica-se que
o quando a [NH4+] duplica, mantendo a [NO2-] constante, a velocidade
duplica;
o quando a [NO2-] duplica mantendo a [NH4+] constante, a velocidade
também duplica;

Logo, v

[NH4+][NO2-]

Equaçãode velocidade ou Lei cinética da reação:

Rate
v

k[ NH 4 ][ NO 2 ]

onde k é a constante de velocidade da reação.

Utilidade das equações cinéticas

1- Calcular a velocidade de uma reação a
partir do conhecimento da constante de
velocidade e das concentrações de
reagentes;
2- Calcular a concentração de reagentes
em qualquer instante durante o decorrer de
uma reação.

Ordem dereação
Consideremos a reação geral:
aA + bB → cC + dD

A equação da velocidade assume a forma:

Velocidade = k[A]x[B]y
x,y,k – determinados experimentalmente
x e y – ordem de uma reação; x é a ordem de A e y é a ordem de B.
A reacção tem ordem global x+y
Chama-se ordem de uma reação (ordem global) à soma dos valores das potências
a que as concentrações de reagentes se encontramelevadas na equação cinética
da reação

Uma reação pode ser de ordem zero, 1 (1.ª ordem), 2 (2.ª ordem), etc.

ORDEM DE REAÇÃO e
CONCENTRAÇÃO
Uma reação é de:
o ordem zero em relação a um reagente se a alteração da concentração desse
reagente não causa alteração à sua velocidade.

o primeira ordem em relação a um reagente se, duplicar a concentração,
duplica a velocidade da reação...
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