Aula 14 Cinética Química

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1 Universidade Tecnológica Federal do Paraná Departamento Acadêmico de Química e Biologia Aula 14 Cinética Química Dr. Tiago P. Camargo

2 Velocidades de reação % das espécies dependem da luz solar Apenas mamíferos e aves conseguem regular a própria temperatura A manutenção da temperatura permite que as reações bioquímicas do organismo ocorram.

3 Cinética Química Área da química que estuda a velocidade de processos químicos... Termodinâmica vs. velocidade Área da química que estuda a velocidade de processos químicos...

4 Cinética Química A velocidade de uma reação depende de vários fatores... Concentração Quanto maior a quantidade de moléculas, mais elas colidem Velocidade α frequência de colisão α Concentração

5 Cinética Química A velocidade de uma reação depende de vários fatores... Estado físico o estado físico determinará quão facilmente os reagentes irão se misturar Velocidade α frequência de colisão α Área superficial

6 Cinética Química A velocidade de uma reação depende de vários fatores... Temperatura moléculas irão colidir com maior energia Velocidade α frequência de colisão α Temperatura Frequência de Colisão maior T mais choques Energia de Colisão maior T maior n o de moléculas com alta energia.

7 Expressando a velocidade de reação De modo geral, a velocidade é uma medida da variação de uma grandeza por unidade de tempo. distância x Na física, a velocidade média é dada por: velocidade tempo t Em química a velocidade mede a variação de concentração em função do tempo Para a reação: A B velocidade concentração tempo [ A] t

8 Expressando a velocidade de reação Na maior parte das reações a velocidade muda com o tempo. Unidade = mol.l -1.s -1

9 Expressando a velocidade de reação Na maior parte das reações a velocidade muda com o tempo.

10 Expressando a velocidade de reação Velocidade média é a diferença entre as velocidades de um dado período Medida pela inclinação da reta do período de interesse

11 Expressando a velocidade de reação Velocidade Instantânea velocidade em um dado ponto específico Medida pela inclinação da reta tangente que toca o ponto de interesse

12 Expressando a velocidade de reação Velocidade Inicial velocidade quando t = 0 (ponto em que os reagentes se misturam). Medida pela inclinação da reta tangente que toca o inicio da curva.

13 Expressando a velocidade de reação A velocidade pode ser expressa em função de qualquer reagente ou produto. De acordo com a relação estequiométrica

14 Expressando a velocidade de reação A velocidade pode ser expressa em função de qualquer reagente ou produto. Reagentes e produtos aparecem com velocidades diferentes.

15 Lei de Velocidade Uma parte central do estudo cinético de uma reação e expressa a velocidade em função da concentração e da temperatura k = constante de velocidade m ou n = ordem de reação

16 Lei de Velocidade Uma parte central do estudo cinético de uma reação e expressa a velocidade em função da concentração e da temperatura m ou n = ordem de reação Os coeficientes estequiométricos não estão ligados a ordem de reação Os coeficientes m e n são obtidos experimentalmente

17 Métodos de medida de velocidade Métodos espectrométricos Reação de hidrólise

18 Métodos de medida de velocidade Métodos condutimétricos

19 Métodos de medida de velocidade Métodos manométrico

20 Determinando a ordem de reação Podemos dizer que reações tem ordens individuais relativas a cada reagente Observe a reação A produtos Primeira ordem: Segunda ordem: Ordem zero:

21 Determinando a ordem de reação Podemos dizer que reações tem ordens individuais relativas a cada reagente Observe a reação A produtos

22 Determinando a ordem de reação Podemos dizer que reações tem ordens individuais relativas a cada reagente Observe a reação A produtos

23 Determinando a ordem de reação Ordens de reação em diferentes reações

24 Determinando a ordem de reação Ordens de reação em diferentes reações Ordens de reação podem ser números inteiros ou fracionários, positivos ou negativos

25 Determinando a ordem de reação Como obter os valores de m ou n em leis de velocidades

26 Determinando a ordem de reação Ordem em relação a A

27 Determinando a ordem de reação Ordem em relação a A

28 Determinando a ordem de reação Ordem em relação a A

29 Determinando a ordem de reação Para a reação

30 Determinando a ordem de reação Em relação a [O 2 ]

31 Determinando a ordem de reação Em relação a [O 2 ] Em alguns caso pode ser complicado observar o valor de m...

32 Determinando a ordem de reação Em relação a [NO]

33 Determinando a ordem de reação

34 Determinando a constante de velocidade

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