Cinética Química. a b c p q r. As concentrações dos reagentes são funções do tempo:

Documentos relacionados
Copyright McGraw-Interamericana de España. Autorização necessária para reprodução ou utilização. Cinética Química

CQ110 : Princípios de FQ. Imagens de Rorschach

Cinética Química - NOx

Noções de Cinética Química

Cinética. Módulo I - Físico Química Avançada. Profa. Kisla P. F. Siqueira

é o estudo da velocidade das reações, de como a velocidade varia em função das diferentes condições

Cinética Química. Prof. Alex Fabiano C. Campos. Rapidez Média das Reações

CINÉTICA QUÍMICA. Profa. Loraine Jacobs DAQBI.

Equilíbrio Químico. Considerando as duas reações (direta e inversa) como processos elementares, podemos escrever:

Equilíbrio Químico. É uma reação reversível na qual a velocidade da reação direta é igual à velocidade da reação inversa.

CINÉTICA QUÍMICA. Profa. Loraine Jacobs DAQBI.

CINÉTICA QUÍMICA É O ESTUDO DAS VELOCIDADES E MECANISMOS DAS REAÇÕES QUÍMICAS

Cinética Química. Prof. Alex Fabiano C. Campos

INSTITUTO FEDERAL DE EDUCAÇÃO, CIÊNCIA E TECNOLOGIA DO RIO GRANDE DO NORTE IFRN Campus Mossoró. Equilíbrio Químico. Albino O.

Cinética Química. Mestrado integrado em Engenharia Biológica. Disciplina Química II, 2º semestre 2009/10. Professsora Ana Margarida Martins

CINÉTICA QUÍMICA. Profa. Loraine Jacobs DAQBI.

CINÉTICA QUÍMICA. Profa. Loraine Jacobs DAQBI.

A equação de Henri-Michaelis-Menten

Físico-química Farmácia 2014/02

CINÉTICA QUÍMICA. Profa. Loraine Jacobs DAQBI.

Cinética de reacções. enzimáticas mono-substrato

É O ESTUDO DAS VELOCIDADES E MECANISMOS DAS REAÇÕES QUÍMICAS MECANISMO: SEQUÊNCIA DETALHADA DE ETAPAS SIMPLES, ELEMENTARES

Departamento de Física e Química Química Básica Rodrigo Vieira Rodrigues

Cinética Química. c) A opção (C) está correta. B 3+ e B 4+ não aparecem na reação global, portanto, são intermediários da reação.

Polimerização Passo-a-Passo ou por Condensação

Cinética Química. Cinética Química...? É o estudo da velocidade das reações químicas e dos fatores que as influenciam.

Universidade Federal do ABC. Disciplina: Transformações Químicas. Equilíbrio Químico. Hueder Paulo M. de Oliveira. Santo André - SP 2018.

Entropia. Energia de Gibbs e Equilíbrio

LCE0182 Química Analítica Quantitativa. Equilíbrio Químico. Wanessa Melchert Mattos

Cinética Parte A. Introdução à Química II. Prof. Edson Nossol

cas AULA 5 es Quími rmaçõ o sfo Tr C0307

Pi Principais i i Tópicos Abordados dd

Físico-Química Experimental Exp. 10. Cinética Química

CINÉTICA QUÍMICA TUTOR: LUIZ EDUARDO NOCHI DISCIPLINA: QUÍMICA (FÍSICO QUÍMICA) CURSO ALCANCE (TURMA A E B ) DATA: 17/09/2016

Cinética Química 17/04/17. V m h. Prof. Xuxu. Velocidade das reações químicas. Velocidade das reações químicas. Velocidade Média. Hora da saída: 11:45

QUI109 QUÍMICA GERAL (Ciências Biológicas) 9ª aula /

2. Aborda a rapidez com que os reagentes são consumidos e os produtos são formados;

Aula 3 REAÇÕES ELEMENTARES. META Estudar as reações elementares e suas peculiaridades

PQI 3221 Cinética Química e Processos Ambientais

Reações químicas aplicas ao processamento de materiais cerâmicos

Química Aplicada EQUILÍBRIO QUÍMICO

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO UFRJ INSTITUTO DE QUÍMICA IQG127. Cinética Química

Enzimas que ultrapassam o limite difusivo

BCL 0307 Transformações Químicas

Cinética química. Vamos começar por ver como se define a velocidade de uma reacção química. Para uma reacção do tipo

Polimerização por condensação ou polimerização passo-a-passo

Atividade a Distância 4 CINÉTICA

PQI 2321 Tópicos de Química para Engenharia Ambiental I

CATÁLISE ENZIMÁTICA. CINÉTICA Controle da velocidade de reações. CINÉTICA Equilíbrio e Estado Estacionário

Equilíbrio Químico. Controlo da Produção Industrial de Amoníaco

CINÉTICA QUÍMICA. Obs.: a variação da quantidade deverá ser sempre um valor positivo, então ela deverá ser em módulo. 1.

LCE-108 Química Inorgânica e Analítica. Equilíbrio Químico. Wanessa Melchert Mattos

Capítulo by Pearson Education

Fabio Rodrigo da Costa Dias. 2. Velocidade média e instantânea das Reações Químicas

Equilíbrio Químico (2)

Cinética Química. R Δ[ R] vmédia. A fórmula acima calcula a velocidade média de desaparecimento de um reagente (

3.2.2 Métodos de relaxação Métodos de competição Métodos de elevada resolução temporal ORDENS E CONSTANTES DE

Engenharia das Reacções - Exercícios -

META Estudar o comportamento de reações químicas que envolvem mais de uma etapa.

QUÍMICA Cinética Química Velocidade de Reação, Energia de Ativação, Concentração, Pressão, Temperatura e Catalisador - Parte 4 Prof ª.

Cinética em fase homogênea

Velocidade de uma reaç Velocidade média de uma A de uma reaç é definida como a variaç variação da ão de produtos ou de DeterminaDetermina-se medindo a

Hidrólise da ureia pela urease

ELETROQUÍMICA. Prof a. Dr a. Carla Dalmolin

ATIVIDADES SOBRE LEIS DE VELOCIDADE CINÉTICA

Transformações da Matéria

[ A][ B] [ A] [ B] v {[A] }= Vmáx

Aula 14 Cinética Química

Cinética Química. a temperatura na qual a reação ocorre e a presença de um catalisador.

Equilíbrio Profº Jaison

BC0307 Transformações Químicas. Cinética química

Química Geral e Inorgânica. QGI0001 Eng a. de Produção e Sistemas Prof a. Dr a. Carla Dalmolin. Cinética Química

1. Escreva as expressões da velocidade de reacção para as seguintes reacções em função do desaparecimento dos reagentes e da formação dos produtos:

MECANISMOS a descrição microscópica da reação; são propostos com base na lei de velocidade.

Mecanismo de reação de uma enzima com substrato único. A enzima (E) liga o substrato (S) e liberta o produto (P).

Cinética das reações orgânicas

Equilíbrios químicos homogêneos

Exercícios sobre Equilíbrio químico

RC1- A reação abaixo foi feta num reator batelada, obtendo-se os dados da tabela abaixo: 2 N 2 O 4 + O 2

Função proteica envolve a ligação reversível com outras moléculas O ligante se liga na proteína e um sítio específico, chamado SÍTIO DE LIGAÇÃO.

Introdução à cinética enzimática. Cinética da catálise pela invertase. Termodinâmica MIB (2015)

Energia de Gibbs. T e P ctes. = ΔS sistema - ΔH sistema / T 0 = 0 reversível > 0 espontâneo Multiplica por ( -T )

Velocidade de reação. Química Geral. Prof. Edson Nossol

Cinética Enzimática. Prof Karine P. Naidek Novembro/2016

UNIDADE 1 QUÍMICA E INDÚSTRIA: Equilíbrios e Desequilíbrios

Polarização e cinética de eletrodo

ocorridas na concentração dos participantes das reações em função do tempo:

Exemplo 2: A baixas temperaturas a lei de velocidade da reação A + B C + D é r A =

Avaliação Quantitativa das Preparações Enzimáticas

Equilíbrio Químico. Aulas 6. Equilíbrio Químico: Reações reversíveis. Equação de equilíbrio. Princípio de Le Chatelier

Concentração dos reagentes Quanto maior a concentração dos reagentes, maior a velocidade da reação.

IMPLEMENTAÇÃO EM LINGUAGUEM PYTHON DE MÉTODOS DE ESTIMAÇÃO E COMPAPARAÇÃO DE PARÂMETROS CINÉTICOS APLICADO A HIDRÓLISE CATALISADA POR ALDC

Faculdade de Educação, Ciências e Letras dos Inhamuns FECLIN Coordenação de Química Disciplina Química Geral II Professor: NOTA DE AULA

Química Geral e Experimental II: Cinética Química. Prof. Fabrício Ronil Sensato

Determinar a constante de velocidade, k, a energia de. Se a reação de saponificação for de segunda ordem a

CINÉTICA QUÍMICA Conceito de velocidade de reação

São moléculas catalíticas protéicas (exceto algumas que são RNA) - Prefixo que designa a reação: lactato desidrogenase, catalase

Química II 2º Exame B 30 de Junho de ª Parte

VELOCIDADES DE REAÇÕES QUÍMICAS (I)

Transcrição:

Cinética Química A cinética química estuda a evolução das reacções químicas no tempo a b c p q r A+ B+ C+... P+ Q+ R+... Concentrações: [A],[B],[C],... Coeficientes estequiométricos: a,b,c,... Constantes de velocidade:,,... As concentrações dos reagentes são funções do tempo: [A]= f ([A],[B],...,,,...,,,..., t ) 2 2 [B]= f ([A],[B],...,,,...,,,..., t ) 2 2 [C]= f ([A],[B],...,,,...,,,..., t )... 2 2

Ordem e molecularidade Molecularidade de uma reacção: número de moléculas (ou átomos) envolvidas num passo reaccional elementar. Raramente superior a 2. (Porquê?) Ordem: Número de termos de concentração dos quais depende a velocidade de reacção. As constantes de velocidade têm dimensões que dependem da ordem da reacção aa + bb + cc +... + zz P v = a b c z [A] [B] [C]...[Z] Equação de velocidade Ordem = a + b + c +... + z

Passos elementares A ordem de uma reacção não é, em geral, igual à sua molecularidade, pois muitas reacções podem ser decompostas numa série de passos elementares com diferentes molecularidades O passo limitante poderá determinar a ordem global da reacção. Reacção global A + B + C P (ordem 3) Passos elementares A + B X X + C P (ordem 2) (ordem 2)

Ordem Reacção Equação

Efeito da ordem de reacção Decomposição de [A] Velocidade em função de [A] Concentração Velocidade Tempo Concentração do reagente v = [A]n d [A] = [A] n

Convenções de Notação Reagentes e produtos: A,B,C,D...,P,Q,R,S Concentrações iniciais: [A],[B],[C],[D]...,[P],[Q],[R],[S] Constantes de velocidade:,,,,,... (reacção directa) 2 3 4 5, 2, 3, 4, 5,... (reacção inversa) Constantes de equilíbrio: eq S d I,,,,,... K K K K K

Soluções das equações cinéticas Em geral as funções de evolução das concentrações no tempo podem ser obtidas como solução de um sistema de equações diferenciais de primeira ordem. Exemplo: 2 A B C d d d [A] [B] [C] = 2 2 [A] Concentração = [A] [B] = [B] Solução Condições iniciais: [A],[B],[C] Tempo

Mecanismo Equação diferencial Solução 2 A B C d [A] d [B] d [C] = 2 2 [A] = [A] [B] = [B] [C]= f ([A],[B],[C],,, t ) v C = etc... df 2

Soluções das equações cinéticas As equações diferenciais da cinética podem ser resolvidas por vários processos, dependendo do grau de complexidade dos sistemas: Solução analítica: quando os sistemas são suficientemente simples para darem origem a sistemas de equações diferenciais com solução exacta. (Ex.:passos elementares de primeira e segunda ordem) Solução aproximada: quando o sistema é descrito por um sistema de equações diferenciais sem solução analítica, mas este último é resolvido por um método numérico aproximado, usando um computador. (Ex.: mecanismos enzimáticos complexos, vias metabólicas) Solução simplificada: O sistema pode ter ou não uma solução analítica, mas assumimos serem válidas determinadas condições simplificadoras que tornam possível chegar a uma solução para o sistema através da resolução de uma equação mais simples. (Ex.:mecanismo de Henri-Michaelis-Menten para um enzima mono-substrato)

Hipóteses simplificadores em cinética Equílibrio rápido: quando a interconversão de um conjunto de componentes do sistema reaccional se dá suficientemente depressa para se poder assumir ter sido atingido um quasi-equilíbrio, antes de haver fluxo de reacção apreciável através das partes lentas do sistema. Estado estacionário: quando um ou mais componentes do sistema podem ser considerados como tendo a sua concentração constante num determinado período de tempo em que o sistema é estudado Aproximação de velocidade inicial: quando o ensaio experimental é feito de forma a estimar a velocidade no instante t=, permitindo simplificar a análise do sistema (ex: se houver apenas reagentes, a reacção pode ser tomada como irreversível, porque não houve ainda tempo para a reacção inversa se dar em extensão apreciável, e o efeito de acumulação de produtos e subprodutos pode ser desprezado). Passo limitante: a velocidade de reacção ao longo de uma via reaccional não pode ser mais rápida que o seu passo mais lento

Cinética vs. Termodinâmica A cinética descreve a evolução temporal das concentrações dos reagentes e produtos, enquanto a termodinâmica descreve os estados de equilíbrio acessíveis ao sistema Termodinâmica: K G = RT K eq A+B C+D, ln eq Cinética: = = A+B C+D, v [A][B] v [C][D] K eq v = = v (eq) (eq)

Reacções de primeira ordem A P d [P] = [A] = ([A] [P]) d [P] = [A] [P] Condição inicial: [P] ln([ A ] [ P ]) = t + α α = = ln([ A ] ) O tempo de meia vida só depende da constante [A] = ln t [A] [P] [P] [A] ( e t ) = t / 2 Tempo de meia vida: = ln 2

Reacção de primeira ordem, irreversível A P t [ P ] = [ A ] ( e )

Reacção de primeira ordem, irreversível A P t [ P ] = [ A ] ( e )

Reacção de primeira ordem (linearização) A P ln[ P ] = ln[a] t

Reacção de primeira ordem, irreversível Efeito da variação dos parâmetros [A] e sobre a evolução das concentrações de reagentes e produtos na reacção de primeira ordem irreversível.

Reacções de segunda ordem A+B P+Q d [P] = [A][B] = ([A] [P])([B] [P]) d [P] = ( [A] [P] )( [B] [P] ) Multiplicando ambos os termos por ([B] [A] ) : d [P] d [P] [A] [P] [B] [P] ( ) ( ) ( [B] [A] ) = ln([a] [P]) + ln([b] [P]) = ([B] [A] )t + α

Condição inicial: t=, [P] = α = ln([a] /[B] ) [A] ([B] [P]) [B] ([A] [P]) = e ([ B ] [ A ] ) t Quando [B] >>[A], a estequiometria implica também que [B] >>[P] e a expressão acima reduz-se a [B] [P] = [A] ( e t ) Esta expressão representa a evolução de uma cinética de primeira ordem em que = [B]. designa-se por constante aparente de primeira ordem.

Reacção reversível de primeira ordem A P d [A] = [P] [A] Condição inicial: [A] = [A] [P] = [P] Solução analítica: [A] = [A] [P] = + exp[ ( + ) t ] + [A] { exp[ ( + ) t ]} + [P] [A] = = [A] [P] K eq = = [A] + [A] +

Reacção reversível de primeira ordem [P] =.666... A P [A] =.333... = = 2

Reacções consecutivas 2 A B C Solução analítica: d [A] d [B] d [C] = 2 2 [A] Condições iniciais: = [A] [B] = [B] [B] = [C] = [A] + [B] + [C] = [A] [A] = [A] exp( t ) [B] = [A] exp( t ) exp( t 2 ) 2 [C] = [A] + ( 2 exp( t ) exp( t 2 )) 2

Reacções consecutivas 2 A B C 2 = =.5

t SS -tempo para atingir o estado estacionário B SS [B] no estado estacionário