Cinética Química fogler unidade 2

830 palavras 4 páginas
UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Química

CINÉTICA QUÍMICA

Profa Carla Eponina Hori

1

UNIDADE 2
CINÉTICA DE REAÇÕES NÃO-ELEMENTARES
 Quando a lei de velocidade de uma reação química não segue a estequiometria da reação, diz-se que a reação é não elementar.
 Por exemplo, a decomposição do acetaldeído a 500 oC, em fase homogênea: CH3CHO  CH4 + CO
A lei de velocidade dessa reação é: - rCH3CHO = k [CCH3CHO]3/2
 Outro exemplo é a formação de iodeto de hidrogênio:
H2 + I2  2HI A lei de velocidade dessa reação é: rHI =

k1 k3 CI2 CH2 k2 + k3 CH2
2

 Para esses tipos de reações quando o denominador também é função das concentrações das espécies presentes, é difícil atribuir uma ordem de reação.
 Geralmente, essas leis de velocidade mais complexas aparecem quando a reação global é o resultado de um mecanismo de reação que consiste em uma série de etapas de reação.
 No nosso estudo, vamos admitir que todas as etapas (ou passos) da reação são reações elementares.
Exemplo 1: Decomposição do Azometano (AZO) em etano e nitrogênio (CH3)2N2  C2H6 + N2
Observações experimentais:
1) Para altas concentrações de AZO: rN2 a CAZO
2) Para baixas concentrações de AZO: rN2 a [CAZO]0,5
Essa aparente mudança na ordem de reação pode ser explicada por uma teoria desenvolvida por Lindemann
(1922).
3

 Em uma primeira etapa, uma molécula ativada [(CH3)2N2]*, que vamos chamar também de AZO*, é formada pela colisão de duas moléculas de AZO. k1 1) (CH3)2N2 + (CH3)2N2  (CH3)2N2 + [(CH3)2N2]* rAZO* na reação 1

= k1[CAZO]2

 Esse intermediário ativo (complexo ativado) pode se decompor de duas formas. A primeira seria pela colisão com uma outra molécula de AZO (que é a reversa da reação 1) k2 2) [(CH3)2N2]* + (CH3)2N2  (CH3)2N2 +(CH3)2N2 rAZO* na reação 2

= - k2[CAZO*] [CAZO]

 Outra opção é o intermediário ativo espontaneamente formando etano e nitrogênio

se

decompor

k3

3) [(CH3)2N2]*  C2H6 + N2 rAZO* na reação 3

= - k3[CAZO*]
4

 A

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