Velocidade de uma reação química

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INSTITUTO SALESIANO DOM BOSCO

QUÍMICA EXPERIMENTAL

Objetivo: Determinação da lei de velocidade de reação

Nome dos alunos e números

Prof. Claudio
Americana – 14/02/2011

Introdução

Existe um ramo na ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam, é a chamada Cinética Química. Pode se definir reações químicas como sendo um conjunto de fenômenosnos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a diferentes compostos. Equação química é a representação gráfica de uma reação química, onde os reagentes aparecem no primeiro membro, e os produtos no segundo.
A + B C + D
Reagentes Produtos
O conhecimento e o estudo das reações, além de ser muito importante em termos industriais, também estãorelacionados ao nosso dia-a-dia. A velocidade de uma reação é a rapidez com que os reagentes são consumidos ou rapidez com que os produtos são formados. A combustão de uma vela e a formação de ferrugem são exemplos de reações lentas. Na dinamite, a decomposição da nitroglicerina é uma reação rápida.
As velocidades das reações químicas são determinadas através de leis empíricas, chamadas leis davelocidade, deduzidas a partir do efeito da concentração dos reagentes e produtos na velocidade da reação. As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e estas podem ser alteradas, porque além da concentração de reagentes e produtos, as velocidades das reações dependem também de outros fatores como:

Conceito de velocidade de reação

“Cinética química é o estudo 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 relaciona
velocidade e concentração.Tem valor constante a uma temperatura e varia com a temperatura”

Fatores que afetam a velocidade de uma reação química:

 Concentração dos reagentes. Geralmente quanto mais concentrado mais rápido é a
velocidade. Existem exceções a esta regra;
 Temperatura. Normalmente a velocidade das reações aumenta com o aumento da
temperatura. Um aumento de 10oC chega a dobrar a velocidade de umareação;
 Estado físico dos reagentes. Normalmente a velocidade segue esta ordem: gases >
soluções > líquidos puros > sólidos. Devido ao aumento da superfície específica;
 Presença (concentração e forma física) de um catalizador ou inibidor. Catalizador
acelera e inibidor diminui a velocidade de uma reação química;
 Luz. A presença de luz de certo comprimento de onda também pode acelerarcertas reações químicas.

Ordem de reação e Leis de velocidade

Ordem de uma reação química é igual ao valor do expoente ao qual os reagentes
estão elevados e expressos na equaçoã da lei da velocidade.
Lei de velocidade de uma reação química é uma equação que relaciona a velocidade
de uma reação com a concentração dos reagentes elevadas em certos expoentes.

Para uma reação química geral:aA + bB ßà 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 n em relação ao reagente B, e de ordem (m + n) para a reaçãototal.
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 = -d[M]/dt = k = k[M]0 zero ordem em [M]
Velocidade...
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