Cinética Quimica

CINÉTICA QUÍMICA:

É a parte da química que estuda a velocidade das reações químicas.

De modo geral:

V = | variação da quantidade de uma substância | ¸ intervalo de tempo.

A unidade da velocidade pode ser expressa em:

* mol / L x s

* mol / L x min

* mol / L x h

A velocidade de produção ou consumo de um substância, está diretamente relacionada com os coeficientes da reação, devidamente balanceada.

Reação: a A + b B ----------> c C + d D

Velocidade: VA ¸ a = VB ¸ b = VC ¸ c = VD ¸ d.

Fatores que influenciam na velocidade da reação:

- Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.

- Temperatura: Quanto maior a tempertatura, maior será a velocidade da reação.

- Concentração dos reagentes: Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará a velocidade da reação.

Numa reação química, a etapa mais lenta é a que determina sua velocidade. Observe o exemplo a seguir: O peróxido de hidrogênio reagindo com íons iodeto, formando água e oxigênio gasoso.

I - H₂O₂ + I^- ------> H₂O + IO^- (Lenta)

II - H₂O₂ + IO^- ------> H₂O + O₂ + I^- (Rápida)

Equação simplificada: 2 H₂O₂ ------> 2 H₂O + O₂.

A equação simplificada corresponde a soma das equações I e II. Como a etapa I é a etapa lenta, para aumentar a velocidade da reação, deve-se atuar nela. Tanto para aumentar ou diminuir a velocidade da reação, a etapa II (rápida) não vai influir; sendo a etapa I a mais importante.

A lei de Guldberg-Waage:

Considere a seguinte reação: a A + b B ----------> c C + d D

Segundo a lei de Guldberg-Waage; V = k [A]^a [B]^b.

Onde:

• V = velocidade da reação;
• [ ] = concentração da substância em mol / L;
• k = constante da velocidade específica para cada temperatura.

A ordem de uma reação é a soma dos expoentes das concentrações da equação da velocidade. Utilizando a equação anterior, calculamos a ordem de tal reação pela soma de (a + b).

Energia de ativação:

É a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação.

Ao atingir a energia de ativação, é formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instável; com isso, o complexo é desfeito e dá origem aos produtos da reação. Observe o gráfico:

Onde:

• C.A.= Complexo ativado.
• Eat. = Energia de ativação.
• Hr. = Entalpia dos reagentes.
• Hp. = Entalpia dos produtos.
• DH = Variação de entalpia.

Catalisador:

O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação, sem ser consumida durante tal processo.

A principal função do catalisador é diminuir a energia de ativação, facilitando a transformação de reagentes em produtos. Observe o gráfico que demonstra uma reação com e sem catalisador:

Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação.

Veneno: é uma substância que anula o efeito de um catalisador.