Cinética de reação dos clorofluorcarbonetos com o ozônio

Universidade Federal do ABC

NH 3905 - Eletroquímica e Cinética

Cinética de reação dos clorofluorcarbonetos com o ozônio

Aluna: Juscemácia Nascimento Araujo

Santo André, maio de 2013

Cinética de reação dos clorofluorcarbonetos com o ozônio:
A formação do buraco de ozônio é um exemplo de reação em que ocorre catálise homogênea. O mecanismo de formação e destruição de ozônio presente na atmosfera foi sugerida por Chapman em 1930. A reação é constituida por:

M é qualquer espécie não-reativa que podem elevar a energia liberada na reação (2) para estabilizar O3. O3 não é uma molécula muito estável e (sem a presença de M) o O 3 formados pela colisão de O 2 e O cairia imediatamente. Dado que N 2 e O2 são os principais componentes da atmosfera, ou M é O 2 ou N2. As constantes K1 e K3 dependem da intensidade da luz, que neste caso é a intensidade da luz do sol.
Olhando para cada reação elementar, seria de esperar que a reação (1) segue uma cinética de primeira ordem, a reação (2) segue uma cinética de terceira ordem, a reação
(3) segue uma cinética de primeira ordem e reação (4) segue uma cinética de segunda ordem. Observe que a reacção (2) necessita de três espécies de se unir ao mesmo tempo, isto é, uma reação termolecular. Se olharmos para a concentração relativa das espécies na atmosfera, O2 e M (= O2 + N2) têm concentrações muito mais elevadas do que O e O3, e assim eles podem ser considerados essencialmente constante ao longo do tempo. Assim, podemos esperar que a reação (1) obedece a cinética de ordem zero (uma reação de ordem zero "pseudo") e reação (2) obedece a cinética de primeira ordem
(ordem de reação "pseudo" em primeiro lugar).
A concentração de ozonio é encontrado em maiores quantidades nas camadas superiores da atmosfera (estratosfera). De reações (1) a (4), as taxas de formação de O e
O3 podem ser expressas como:

Podemos usar a aproximação do estado estacionário para resolver para a concentração de O e O3. A