cinetica quimica

CINÉTICA QUÍMICA – DETERMINAÇÃO DA ORDEM DE UMA REAÇÃO
1) OBJETIVO:

Determinar a ordem de uma reação química utilizando o método das concentrações em excesso

2) RESUMO DA TEORIA:

A velocidade, v, de uma reação química é definida como sendo a variação da concentração de um dos componentes que toma parte na reação em função do tempo. Para uma reação do tipo:

aA + bB + ...  mM + nN + ...

a velocidade da reação é dada por:

onde YéA, ou B, e k é denominada constante cinética.

Os expoentes , , ... não podem ser preditos teoricamente e são estabelecidos pela observação da dependência da velocidade em relação à concentração. A soma destes expoentes é denominadaordem de reação. A ordem em relação a A é , com relação a B é , etc. Quando a soma dos expoentes é 1, a reação é denominada de primeira ordem; quando é 2, de segunda ordem, etc.

Existem vários métodos para determinar a ordem de uma reação química. Um deles consiste em utilizar em excesso todos os reagentes, exceto um. Deste modo, as concentrações dos reagentes em excesso podem ser consideradas constantes. Por exemplo, a equação cinética de Maucourt-Fissen,

H2O2 + 2I- + 2H+  2H2O + I2

é dada por:

quando a reação é realizada em meio ácido com a concentração de iodeto muito superior à concentração de peróxido de hidrogênio.

Desse modo se a reação for de ordem zero em relação ao H2O2, existirá uma relação linear entre [H2O2]0 - [H2O2] e o tempo, se for de primeira ordem existirá uma relação linear entre ln [H2O2]/ [H2O2]0e o tempo e, se for de segunda ordem, o tempo será proporcional a 1/[H2O2] - 1/[H2O2]0.

A velocidade desta reação é mensurável à temperatura ambiente e pode ser seguida pela adição de pequenas quantidades de íons tiossulfato de concentração conhecida. O iodo (I2) produzido pela reação é rapidamente reduzido de volta para iodeto (I- ) pelos íons tiossulfato (S2O3-2 ).

2S2O3-2 + I2  2I- + S4O6-2

Isto continua até que todo o tiossulfato tenha sido