CINÉTICA QUÍMICA

1. CINÉTICA QUÍMICA Profª. Norilda Siqueira de Oliveira www.norildasiqueira.wikispaces.com

2. Toda reação química necessita de um certo tempo para se completar. • Reação de neutralização.(reação muito rápida). • H2SO4 + NaOH→ Na2SO4 + H2O • Formação da H2O ( pode ficar anos sem ocorrer, mas uma faísca desencadeará uma reação explosiva). • H2 + ½ O2 → H2O • Transformação de gases tóxicos em não-tóxicos. (Condições ambiente lenta, mas em condições adequada pode ser usada para diminuir a poluição emitida pelos automóveis). • 2 CO + 2 NO →2 CO2 + N2

3. Panela de pressão p/ acelerar o cozimento. • Geladeira para retardar a decomposição dos alimentos. • Pintura para retardar a oxidação (ferrugem).

4. Quanto mais rápido Airbag inflar melhor.  NaN3 → 2 Na + 3N210 Na + 2 KNO3 → K2O + 5 Na2O + N2K2O + Na2O + SiO2 → silicato alcalino 0,8 segundo

5. A CINÉTICA QUÍMICA • Cinética química (cinética vem do grego kinetiké, significa “movimento”). • Esse ramo da ciência se preocupa em estudar a rapidez das reações químicas e os fatores que a influenciam.

6. COMO OCORRE UMA REAÇÃO QUÍMICA

7. COLISÃO ENTRE AS MOLÉCULAS

8. COLISÃO EFETIVA

9. COLISÃO NÃO-EFETIVA

10. COMPLEXO ATIVADO • Complexo ativado é o estado intermediário formado entre reagente e produtos, em cujas estruturas existem ligações enfraquecidas(reagentes) e formação de novas ligações(produtos).

11. E1= energia dos reagentes (r) • E2= energia do complexo ativado (CA) • E3= energia dos produtos (p) • b=energia de ativação da reação direta • c=variação de entalpia (∆H= Hp – Hr)

12. VELOCIDADE MÉDIA DE UMA REAÇÃO • A velocidade de uma reação, se trata da velocidade com que um reagente está sendo consumido ou com que um produto está sendo formado num intervalo de tempo. • Velocidade média =

13. 2 NH3→ N2 + 3H2 HCℓ H2O2(L) → H2O(L) + O2(g)

14. FATORES QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE DA REAÇÕES • Área de contato entre os reagente; • Concentração dos reagente; • Temperatura e energia de ativação; • Ação de catalisadores.

15. ÁREA DE CONTATO ENTRE OS REAGENTES • Esse fator tem sentido quando um dos reagentes for sólido.( batata, estômago) • Fe(prego) + H2SO4(aq)→ FeSO4 (aq) + H2(g) V1 • Fe(limalha) + H2SO4(aq)→ FeSO4 (aq) + H2(g) V2 • Na segunda reação a área de contato é maior. • Portanto V2 › V1

16. O O2 é o responsável pela deterioração do suco de laranja.Dentro da laranja a [ ] de O2 é baixa e o suco dura alguns dias, mas fora aumentando a [ ] de O2 e o suco estraga muito rápido.

17. CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES • Quanto maior a concentração dos reagentes, maior será a velocidades da reação.

18. O carvão na churrasqueira quando abanado fica incandescente porque estamos aumentando a [ ] de gás oxigênio (O2 , que é reagente na combustão), portanto aumenta a velocidade da reação.

19. TEMPERATURA. • ↑TEMPERATURA ↑ENERGIA CINÉTICA ↑ COLISÃO ↑ VELOCIDADE • Regra de Van’t Hoff: um aumento em 10ºC provoca uma duplicação na velocidade da reação.

20. Os alimentos gelados estragam com menor facilidade, pois a velocidade da reação diminui. Os incêndios se alastram rápido porque a energia liberada pela combustão (exotérmica)ajuda as moléculas que ainda não reagiram a vencer as barreiras energéticas que separa reagentes e produtos.

21. Temperatura, cinética e seres vivos. • Todo ser vivo depende do conjunto de reações químicas que acontecem no corpo, chamado de metabolismo. • Hipertermia, aumento da temperatura corporal, aumenta o metabolismo aumentando assim o consumo de oxigênio e glicose. A febre é uma defesa contra vírus e bactérias. • Temperaturas acima de 41,7°C pode causar a morte pois destroem substâncias vitais, as enzimas.

22. Temperatura, cinética e seres vivos. • Hipotermia, diminuição da temperatura corporal. Abaixo de 30°C a pessoa pode morrer, pois as reações químicas vitais não ocorrem. • O uso controlado da hipotermia é usada pelos médicos nas cirurgias. Pois diminui o consumo de O2 do coração ou do cérebro e reduz a chance de danos causados pela circulação sanguínea, inevitável em alguns procedimentos cirúrgicos.

23. ENERGIA DE ATIVAÇÃO • È a energia mínima necessária para ativar as moléculas fazendo com que elas colidam efetivamente, possibilitando o início da reação.

24. ENERGIA DE ATIVAÇÃO • Além de colisões com orientação espacial adequada, as moléculas devem apresentar uma energia cinética mínima que propicie uma ruptura das ligações entre os reagentes e formação de novas ligações, nos produtos. • Quanto maior a energia de ativação, mais lenta é a reação.

25. C.A.= Complexo ativado. Ea = Energia de ativação. HR. = Entalpia dos reagentes. HP. = Entalpia dos produtos. ∆H = Variação de entalpia. • Quanto maior a Ea, mais lenta é a reação.

26. TEMPERATURA X Ea • As variações de temperatura modificam o valor da constante de velocidade (K). • Um aumento da T aumenta a frequências das colisões intermoleculares e aumenta a energia cinética das moléculas fazendo com que um maior número alcance a energia de ativação. • Um aumento na energia cinética (agitação das moléculas) favorece a ruptura das ligações.

27. CATÁLISE (CATALISADOR) • Entende-se por catálise toda e qualquer reação que ocorre com a presença de um catalisador. • Catálise homogênea: o catalisador e os reagentes constituem uma única fase. • Catálise heterogênea: o catalisador e reagentes constituem mais de uma fase.

28. AÇÃO DOS CATALISADORES • O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação, sem ser consumida durante tal processo. • Os catalisadores encontram caminhos alternativos para a reação, envolvendo menor energia.(diminuem a Ea, tornando-a mais rápida).

29. CARACTERÍSTICAS DOS CATALISADORES • Somente aumentam a velocidades; • Não são consumidos; • Não iniciam reação, mas interferem nas que já ocorreram sem sua presença; • Podem ser usados em pequenas quantidades; • Seus efeitos podem ser diminuídos pela presença de “venenos de catálise”.

30. REAÇÃO COM E SEM CATALISADOR

31. CATALISADOR • SO2(g) + ½ O2(g) →SO3(g) Ea=+ 240 KJ.mol-1 • sem catalisador • Utilizando o NO2(g) como catalisador a Ea se reduz para 110 KJ.mol-1, tornado a reação extremamente mais rápida. • Mecanismo da reação • SO2 + NO2 →SO3 + NOE1 consumo do catalisador • NO+ ½ O2 → NO2E2 regeneração do catalisador • SO2 + ½ O2 →SO3 Equação global Ea= +110 KJ.mol-1

32. Conversão do gás tóxico em não tóxico

33. INIBIDOR E VENENO • Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação. • Veneno: é uma substância que anula o efeito de um catalisador.

34. A velocidade é proporcional a concentração dos reagentes. Esse fator é expresso pela Lei da Ação das massas ou Lei Cinética. (Gulberg e Waage) • V = k [A]a. [B]b • V = velocidade da reação; • [ ] =concentração da substância em mol / L; • k = constante da velocidade específica para cada temperatura.

35. PRESSÃO • Pressão a proximidade número de velocidade . das moléculas colisões da reação

36. BIBLIOGRAFIA • SARDELLA, Antônio. QUÍMICA. Série Novo Ensino Médio. Edição compacta. Volume único. Ática. São Paulo – SP, 2003. • Cinéticaquímica.http://www.slideshare.net/Aikhaa/cintica-qumica. Acessado em 29-10-2009 • Cinéticaquímica<http://images.google.com.br/imgres?> Acessado em 29-10-2009