Cinetica

Cinética Química

Profa. Celene Cavalcanti de Carvalho

Cinética Química
• Cinética química é o estudo das velocidades das reações químicas. • Mecanismo de reação é a sequência das etapas elementares envolvidas numa reação.

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As velocidades das reações
• As velocidades das reações dependem da composição e da temperatura da mistura reacional.
(a) A definição da velocidade de reação
• Seja a reação: A + 2 B  3 C + D, em que num certo instante a concentração de um participante J é [J].

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• A velocidade de consumo de um reagente R é:
– d[R], em que R é A ou B. dt • A velocidade de formação de um produto P é: d[P], em que P é C ou D. dt Cinética Química
• Vejamos,

Figura 1 – Definição da velocidade instantânea.
Fonte: Atkins , 2012.

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• Vem da estequiometria da reação A + 2 B  3 C + D, que d[D] = 1 d[C] = - d[A] = - 1 d[B] dt 3 dt dt 2 dt
• Logo, a velocidade de uma reação está relacionada com as velocidades da variação das concentrações dos reagentes e produtos.

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• A existência de diferentes velocidades para descrever uma mesma reação é evitada usando-se o grau de avanço da reação, :
 = nJ – nJ,0
J



Grau de avanço de uma reação.

• Em que J é o número estequiométrico do componente
J, e definindo-se a velocidade da reação, v, como variação do grau de avanço da reação:

Cinética Química v = 1 d
Definição da velocidade de uma reação.
V dt em que V é o volume do sistema. Segue que v = 1 x 1 dnJ
J V dt
• Lembre-se que J é negativo para os reagentes e positivo para os produtos.

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• Para uma reação homogênea em um sistema de volume constante, podemos introduzir o volume V na derivada e usar [J] = nJ/V para escrever v = 1 x d[J]
J dt
• Unidade: mol.L-1.s-1.

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Exercício:
A velocidade da variação da molaridade dos radicais CH3 na reação 2 CH3(g)  CH3CH3 é dada por d[CH3]/ dt = - 1,2 mol.L-1.s-1, em determinadas condições. (a) Qual é a velocidade da reação e