VELOCIDADE DAS REA

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VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS
Prof. Dr. ARNALDO ANTONIO RODELLA
ESALQ/USP
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COMO CONHECER E CONTROLAR AS REAÇÕES QUÍMICAS ?
H2 Cl2 ? 2 HCl ?G - 45,6 kcal
A TERMODINÂMICA mostra que a produção de HCl é um
processo espontâneo
no escuro H2 Cl2 ? nada
acontece
presença de luz H2 Cl2 ?
explosão
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(No Transcript)
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A TERMODINÂMICA indica que se a reação ocorre
espontaneamente, mas não informa quando isso vai
ocorrer
O estudo da velocidade com que a reação ocorre é
objeto da CINÉTICA QUÍMICA
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Velocidade
Variação da concentração de um reagente ou de um
produto na unidade de tempo
Lei de velocidade
Equação diferencial que relaciona velocidade de
reação com concentração de reagentes
Ordem
Soma dos expoentes dos termos de concentração da
equação de lei de velocidade. Não depende da
estequiometria da reação
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CH3Br OH- ? CH3OH Br-
dx/dt k (CH3Br)(OH-)
Reação de segunda ordem
(CH3)3CBr OH- ? (CH3)3COH Br-
dx/dt k ((CH3)3CBr)
Reação de primeira ordem
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2 HI(g) ? H2(g) I2(g)
dx/dt k (HI)2
Reação de segunda ordem
Reações de pseudo-primeira ordem
A velocidade depende aproximadamente da
concen-tração de apenas um dos reagentes sob
condições especiais, como o excesso de um outro
reagente
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LEI DE VELOCIDADE DE PRIMEIRA ORDEM
A ?
B tempo 0 a 0 tempo t
(a-x) x
A velocidade de formação de B em cada instante é
proporcional à concentração de reagente
remanescente
Portanto a velocidade de reação decresce
continuamente com o tempo
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Integrando
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- ln (a-x) k.t C
quando t 0 temos que C - ln a
ln (a-x) - k.t ln a
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(No Transcript)
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Curva típica de formação de um produto através de
mecanismo de primeira ordem
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Retomando a equação da lei de velocidade de
primeira ordem
(a-x) quantidade de reagente remanescente no
tempo t At
a quantidade de inicial de reagente no tempo 0
Ao
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Curva típica do consumo de um produto através de
mecanismo de primeira ordem
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A B ? C D
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At (a-x)
(a-x) quantidade de reagente remanescente no
tempo t
a quantidade inicial de reagente
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MÉTODO GRÁFICO PARA DE DETERMINAR A ORDEM DA
REAÇÃO
k 0,0255 min-1
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MEIA VIDA t1/2
Período de tempo necessário para ocorrer metade
da reação
Período de tempo para consumir de metade dos
reagentes
x a/2
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k 0,0255 min-1
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Equação de Arrhenius
k constante de velocidade A fator
pré-exponencial E energia de ativação R
constante dos gases perfeitos T temperatura
Kelvin
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APLICAÇÃO MAIS FREQÜENTE
Modelo de primeira ordem na decomposição de
materiais orgânicos no solo
Limitações
- Não é uma reação química comportada
- Difícil definir quais compostos estão
participando da reação
- Depende da atividade microbiológica
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EFEITO DA TEMPERATURA SOBRE A DECOMPOSIÇÃO DE
SACAROSE NO SOLO
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(No Transcript)
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BAGAÇO

PALHA
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Em ensaio de respirometria 2,45g de resíduo com
18,7 C é incorporado a 1 kg de solo
Massa de carbono incorporada 2450 x 0,187
458,2 mg C
Massa de CO2 teoricamente produzida 1679,9 mg
C orgânico ? CO2
Massa de CO2 evoluída em 58 dias 785,9 mg
C recalcitrante
458,2 mg C
C mineralizável
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PARA QUEM QUISER SABER MAIS
http//chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/
index.html
Cinética elementar de reação J.L. Lantham
Química um tratamento moderno Pimentel Spratley