cinetica quimica

Páginas: 10 (2477 palavras) Publicado: 5 de novembro de 2014
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REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO:
A CINÉTICA
QUÍMICA
QUI1755 – Laboratório de Química OrgânicaAlunos: Carolina Marques dos Santos – 1210576 Thiago Maximiano de Brito – 1212706Turma: 3XBProfessora: Andrea Silva
Prática 6 – Reações de Substituição: A Cinética Química
Introdução
É de extrema importância ao estudar o mecanismo de uma reação química saber sobre suamolecularidade. Entende-se por esse termo a quantidade de moléculas ou íons que participam na etapa determinante da velocidade de uma reação. Um dos melhores métodos para entender tal fato é a partir da cinética química, ou seja, medindo-se a variação da velocidade da reação quando a concentração de cada reagente é variada.
A cinética química estuda as velocidades das reações e os fatores que asinfluenciam. A velocidade de uma reação pode ser definida como a variação da concentração de uma espécie (reagentes ou produtos) dividida pelo tempo que a mudança leva para ocorrer. Um conceito muito importante é o de velocidade instantânea, que pode ser entendido como uma velocidade média calculada em um intervalo de tempo muito curto, em torno de um instante de tempo de referência.
Para medir avelocidade de uma reação, vários procedimentos podem ser efetuados. Podem-se retirar pequenas amostras da mistura de reagentes a intervalos de tempo estabelecidos e determinar a concentração dos reagentes ou produtos. Isso pode ser feito, por exemplo, através de precipitação, de titulações ácido-base ou espectroscopia.
Entre os fatores que alteram a velocidade de uma reação estão aqueles relacionadoscom o número de choques entre as moléculas dos reagentes e os que envolvem a energia com que elas colidem entre si. Por exemplo:
Pressão: o aumento da pressão causa diminuição do volume ocupado, aumentando o número de choques e, consequentemente, a velocidade.
Superfície de contato: o aumento da superfície de contato gera maior número de choques, aumentando a velocidade da reação.
Temperatura:o aumento da temperatura faz a agitação molecular aumentar, aumentando o número de colisões e, portanto, a velocidade.
Catalisador: diminui a energia de ativação da reação, aumentando a velocidade. O catalisador não participa da reação, apenas altera sua velocidade.
Concentração de reagentes: quanto maior a concentração, maiores as chances de colisões em um intervalo de tempo que podem gerarchoques eficazes.
A Lei da Velocidade da Reação relaciona a rapidez de uma transformação química com as concentrações dos reagentes em quantidade de matéria (mol/L) e pode ser representada da seguinte forma:
V=K1.[A].[B]ß , onde K1 é uma constante dependente da temperatura
Do ponto de vista cinético, as reações químicas podem ser classificadas em elementares e não elementares. Uma reaçãoelementar é aquela que ocorre em uma única etapa e para elas e ß são os valores dos coeficientes dos reagentes da equação química balanceada. Quando uma reação é não elementar, ou seja, ocorrem em mais de uma etapa, os expoentes e ß devem ser determinados experimentalmente. Nesse caso, a velocidade será proporcional às concentrações dos reagentes que participam da etapa lenta, uma vez que é essaetapa a determinante da velocidade. Esses expoentes devem ser verificados corretamente porque indicarão qual a ordem da reação.
Quando uma reação de substituição nucleofílica depende apenas da concentração de um reagente, ela é dita SN1 (substituição nucleofílica monomolecular ou de primeira ordem) enquanto se depender da concentração de dois, é chamada de substituição nucleofílica bimolecular ou desegunda ordem (SN2).
Numa reação SN1 devido à proporcionalidade entre velocidade e concentração de um reagente, o gráfico dessas duas grandezas origina uma reta cuja inclinação é a constante K1. Quando uma substância é consumida numa reação de primeira ordem, sua concentração diminui exponencialmente com o tempo. Assim, considerando C0 como a concentração inicial e Ct como a concentração no...
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