Cinética Química fogler Unidade 5

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Faculdade de Engenharia Química

CINÉTICA QUÍMICA

Profa Carla Eponina Hori

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UNIDADE 5
TERMODINÂMICA DAS REAÇÕES QUÍMICAS
 A cinética química trata de mudanças químicas associadas ao tempo.
 A termodinâmica trata de sistemas em equilíbrio, ou seja, que não sofrem variação visível com o tempo.

A termodinâmica indica:
 As condições em que a reação deve ser realizada;

 A composição do sistema após o equilíbrio ser atingido.

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A termodinâmica não indica:
 Meios que devem ser utilizados para vencer a inércia química;
 O tempo de duração da reação;

 No caso de reações em série, em que etapa a reação vai parar;
 No caso de reações paralelas, qual será a proporção de produtos
(existe a previsão da composição de equilíbrio, mas não existe a

garantia de que o sistema chegará ao equilíbrio).

 Como as reações químicas envolvem formação, destruição e/ou rearranjo de ligações químicas existe uma mudança na energia

livre de Gibbs e na entalpia.
 No equilíbrio:

ΔG = 0

Equação 1
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 Para uma reação em equilíbrio: aA + bB

rR + sS

Tem-se:

 aSs atT ... 
G  G  RT ln a b 
 aA aB... 
0

Equação 2

 Como no equilíbrio ΔG = 0

 aSs atT ... 
G  RT ln a b 
 aA aB... 

Equação 3

G0  RT ln Ka

Equação 4

0

Onde Ka é definida como a constante de equilíbrio
4

 Para o caso de gases ideais, pode-se dizer que Ka = Kp
 Mas PV = nRT

P
C
RT

P=CRT

Kp  K c RT 



CSs CtT s  t  a b
 a b RT 
CACB

Equação 5

Exercício:

A seguinte reação está ocorrendo a uma temperatura de 900°F e com K = 5,62. Os gases podem ser considerados ideais. Qual deverá ser a razão molar de H2O/CO para se converter 90% de
CO em CO2?
CO + H2O

CO2 + H2
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Exemplo:
Determinação da composição de equilíbrio na presença de reações simultâneas. As seguintes reações estão ocorrendo em fase gasosa.
2 CO + 2 H2

CH4 + CO2

CO + 3 H2

CH4 + H2O

CO2 +

CH4 + CO

H2

Exercício:
Considerando um sistema de 1 mol de CO e 3 moles de