Determinação da ordem de reação

Páginas: 7 (1590 palavras) Publicado: 10 de agosto de 2013



Cinética Química

Tutora: Simone do Carmo Oda
Professor: Luiz Antônio Sodré Costa

Aula 1
Determinação da Ordem de Reação

Autores:
Luciana Mendes Ribeiro Oliveira – 20095921C
Rodrigo Domingos de Oliveira – 20095932C
Roberta Cristine de Oliveira Silva – 20095930C


Polo: Juiz de Fora
Data: 08/06/13
Introdução

Cinética Química (do grego “movimento”) é o ramo da ciênciaque trata das velocidades das reações químicas, fonte de informação de como as reações químicas ocorrem, os estágios intermediários do processo – os detalhes das mudanças que átomos e moléculas sofrem durante as reações. O conhecimento das velocidades das reações é essencial para o sucesso de muitos processos químicos industriais, permite ao químico selecionar as condições de uma reação de modo aobter a velocidade ótima nas condições mais econômicas.
A velocidade de uma reação depende geralmente da(s) concentração(ões) de um ou mais reagentes e, às vezes, de um ou mais produtos. A expressão algébrica que relaciona a concentração e a velocidade é denominada lei de velocidade de reação. É importante entender que a lei de velocidade não pode ser determinada a partir da equação simplificadada reação, mas deve ser obtida a partir de medidas experimentais de velocidade de reação.
Para uma reação química geral:
aA + bB  cC + dD
A seguinte lei da velocidade é obtida:
Velocidade = k [A]m [B]n
onde m e n são os expoentes dos reagentes e são determinados experimentalmente e k é a constante de velocidade da reação, que é típica de cada reação e varia com a temperatura.

Ordem dareação

“Ordem de uma reação química é igual ao valor do expoente ao qual as concentrações estão elevados e expressos na equação da lei da velocidade”.

Os valores de m e n são as ordens da reação química, portanto esta reação é de ordem m em relação ao reagente A e de ordem n em relação ao reagente B, e de ordem (m + n) para a reação total. Os expoentes m e n podem ser positivos ou negativos;números inteiros ou racionais.
Quando uma reação apresenta ordens parciais que não são números inteiros, pode-se determinar as velocidades iniciais de reação para diversas concentrações de qualquer componente, mantendo outras concentrações constantes.

Lei da velocidade de zero ordem
“A reação é de zero ordem quando a velocidade da reação química é independente da concentração do reagente”.Leis de velocidade de zero ordem não são muito comuns. A maioria das reações
químicas seguem leis de velocidades de primeira e segunda ordem.
A lei de velocidade de ordem zero para a reação geral:


Llei da velocidade integrada para a reação de zero ordem:
[A]0 – [A] = kt

A forma integrada da lei de velocidade mostra que a reação de zero ordem dá uma linha reta em uma figura se os valoresmedidos das concentrações do reagente, [M], forem colocados na figura em função do tempo. A inclinação da reta será a constante da velocidade de zero ordem aparente.


Lei da velocidade de primeira ordem
“Reações de primeira ordem são aquelas nas quais a velocidade da reação química é proporcional à concentração de um reagente”.
A lei da velocidade de primeira ordem é uma das formas maiscomuns da lei da
velocidade.
A lei da velocidade de primeira ordem é escrita pela equação:


A lei da velocidade integrada para a reação de primeira ordem será então:
ln[A] = -kt + ln[A]0

Uma reação de primeira ordem apresenta uma linha reta se valores medidos tanto de ln[A] ou ln([A]/[A]0) forem colocados em uma figura em função do tempo.


A figura fornece uma linha reta porque [M]0 éuma constante. A inclinação da reta será a constante da velocidade de primeira ordem aparente k. A concentração do reagente, diminui à medida que a reação se desenvolve.
Quando se trabalha com reações de primeira ordem, é mais conveniente o uso de
meia vida em vez de constante de velocidade. A meia vida de uma substância reagente é
simplesmente o tempo necessário para que metade da quantidade...
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