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By Lucien Silvano Alhanati

  Física

Fisicoquímica FQM

Cinética Química FQM05

Velocidade de reação FQM0501

Qual é a condição necessária para que ocorra uma reação química ?  FQM050101

A reação química só ocorre quando há uma colisão entre as moléculas dos reagentes.

 O que é uma colisão eficaz ou efetiva ? FQM050102

A experiência mostra que nem todas as colisões entre moléculas conduzem à formação de produtos.
Denominamos de colisão eficaz ou efetiva aquela que conduz à formação de produto.

Quais são as condições para que uma colisão seja eficaz ? FQM050103

Para que uma colisão seja eficaz é necessário que ele ocorra com geometria adequada e energia suficiente.
  • Geometria de colisão adequada
    Vamos exemplificar supondo a reação dos reagentes X e Y para produzir Z e W

  • Energia das moléculas
    As moléculas para colidirem devem ser providas de energia elevada para vencer a repulsão das camadas eletrônicas.

Como se processa a reação química ? FQM050104

Os reagentes A e B ao colidirem formam momentaneamente um composto complexo AB que em seguida se decompõe nos produtos C e D.

O gráfico mostra que a energia de formação do complexo AB é maior que a energia de formação dos compostos A e B e que portanto a reação para se processar é necessário que a energia dos reagentes seja aumentada pela energia cinética de suas moléculas para atingir pelo menos a energia de formação do complexo AB.

O que é energia de ativação ?FQM050105

É o valor mínimo da energia que deve ser acrescentada à energia de formação dos reagentes para que a colisão entre as moléculas seja eficaz.

 O que se entende por reação elementar ? FQM050106

Reação elementar é aquela em que as moléculas dos produtos se formam após uma única colisão eficaz entre as moléculas dos reagentes.

Exemplo:

O3 + NO >>> O2 + NO2 

O que se entende por reação não elementar ? FQM050107

Reação não elementar é aquela que ocorre por meio de duas ou mais reações elementares.

Exemplo:
Formação do ozônio 

N2 + O2 >>> 2NO
2NO + O2 >>> 2NO2
2NO2 + 2O2 >>> 2NO + 2O3 
____somando_____________
N2 + 4O2 >>> 2NO + 2O3

O que se entende por velocidade de reação ? FQM050108

Velocidade de reação de um reagente ou de um produto é a razão entre a variação da sua concentração e o intervalo de tempo decorrido.
Velocidade de reação da substância x

v = D [ x ] / D t

Exemplo:
A concentração da substância x variou de 2,6 mols / L em 0,2 s. 
A velocidade de reação é v = 2,6 / 0,2 mols / L.s >>> v = 13 mols / L.s

Por que a velocidade de reação depende da concentração ?FQM050109

Aumentando a concentração ocorre um aumento da quantidade de moléculas num mesmo volume acarretando uma maior probabilidade de ocorrerem colisões eficazes e portanto de ocorrer uma reação química.

Qual é a lei das velocidades para reações elementares ? FQM050110

A velocidade de uma reação química elementar 

 aA + bB >>> produtos é v = k [A]a[B]b 

onde k é uma constante de proporcionalidade

Exemplo:

2NO + H2 >>> N2O + H2O a velocidade de reação é v = k [NO]2[H2]

Qual é a lei das velocidades para reações não elementares ? FQM050111

Numa reação não elementar a velocidade de reação é a velocidade da etapa elementar mais lenta.

Qual é o efeito da temperatura sobre a velocidade sobre a velocidade de reação ? FQM050112

Quanto maior a temperatura maior será a energia cinética das moléculas dos reagentes e portanto maior quantidade de moléculas atingem um valor energético capaz de produzir uma colisão eficaz, acarretando uma maior velocidade de reação.

O aumento de temperatura aumenta o valor da constante k na lei das velocidades,

Qual é o efeito da superfície de contato sobre a velocidade de reação ? FQM050113

 

O que é um catalisador ? FQM050114

 

Qual é o efeito do catalisador sobre a velocidade de reação ? FQM050115

 

 


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