Segunda lei da cinetica quimica

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05/08/2011

Prof. Clauber Dalmas Rodrigues

Lei de velocidade e ordem de reação


 A definição da velocidade inicial de reação.  As curvas de laranja mostram como a concentração de N2O5 muda com o tempo para cinco diferentes concentrações iniciais.  A velocidade inicial de consumo de N2O5 pode ser determinada pelo desenho de uma tangente (linha preta) para cada curva no início dareação.

Padrões em dados de velocidade de reação pode muitas vezes ser identificados ao examinar a velocidade inicial de reação, a velocidade instantânea de mudança na concentração de uma espécie no instante em que a reação começa

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Por que a velocidade de uma reação é estudada nos seus momentos iniciais?
A vantagem de analisar a velocidade inicial é que os produtos presentesposteriormente na reação pode afetar a velocidade, a interpretação da velocidade é, então, bastante complicada.  Não há produtos presentes no início da reação, e assim por qualquer padrão, devido aos reagentes é mais fácil de encontrar.
 

Ex.: Medir diferentes quantidades de pentóxido de dinitrogênio sólido, N205, em cinco frascos de mesmo volume, mergulhamdp todos os frascos em banho-maria a65 ° C para vaporizar todos os sólidos, e então, utilizando a espectrometria para monitorar a concentração de reagentes remanescentes em cada frasco como o N205 se decompõe: 2 N205(g)  4 N02 (g) + 02(g)

Cada frasco tem uma concentração inicial diferente de N2O5  Nós determinamos a velocidade inicial de reação em cada frasco traçando a concentração como uma função do tempo para cada frasco edesenhar a tangente a cada curva em t = 0


 Este gráfico foi obtido locando as cinco velocidades iniciais da Figura anterior contra a concentração inicial de N2O5 .  A velocidade inicial é diretamente proporcional à concentração inicial.  Este gráfico também ilustra como podemos determinar o valor da velocidade constante k, calculando a inclinação da linha reta de dois pontos

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 





a velocidade inicial da reação é proporcional à concentração inicial de N2O5 Se fôssemos seguir a velocidade de reação em um dos frascos como a reação acontece teríamos também que como a concentração de N205 cai, a velocidade cai também. A velocidade em qualquer instante é diretamente proporcional à concentração de N2O5 naquele instante, com a mesma constante deproporcionalidade, k. Portanto, concluímos que, em qualquer fase da reação,

vconsumoN 2O5  k  N 2O5 inicial


k  constante de velocidade da reação O valor experimental de k para esta reação à 65 ° C, a inclinação da linha reta é 5,210-3 s-l.



Leis de velocidade e constantes de velocidade



Leis de velocidades de outras reações semelhantes podem depender diferentemente daconcentração do(s) reagente(s):

2 NO2(g)  2 NO(g) + O2(g)

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Velocidade de consumo de NO2 (mol.L-1.s-1)



FIGURA 13.8.a) Quando a velocidade de desaparecimento de NO2 são traçados contra a sua concentração, uma linha reta não é obtida.



Figura 13.8.b) Uma linha reta é obtida quando a velocidade é em função do quadrado da concentração, indicando que a velocidade édiretamente proporcional ao quadrado da concentração.

[NO2] (mol.L-1)

Velocidade de consumo de NO2 (mol.L-1.s-1)

[NO2]2 (mol2.L-2)

Lei de velocidade para a decomposição do NO2
Não é uma linha reta o gráfico velocidade versus [NO2] (Fig. 13.8a).  É uma linha reta o gráfico velocidade versus [NO2]2 (Fig. 13.8b).
  

2 NO2(g)  2 NO(g) + O2(g)

v de consumo de NO2


= k [NO2]2conclui-se, que para a Lei da velocidade para esta reação: v  [NO2]2

Calculando a declividade da reta, temos o valor de k, neste caso:  k = 0,54 mol.L-1.s-1 (à 300 K)

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Comparando as Leis de velocidade de decomposição do N2O5 e do NO2


As leis de velocidade são diferentes, porém seguem o formato:



velocidade


= Constante  [concentração]a

Esta...
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