Cinética Química

Cinética Química
Fabio Rodrigo da Costa Dias

1. Introdução
Cinética química é a área da química responsável pelo estudo das velocidades das reações químicas, bem como dos fatores que influenciam nessas velocidades. Nesta área, o que importa são os estágios intermediários do processo químico.
Neste material, irão ser estudados os conceitos de velocidade média e instantânea de uma reação química, a lei da velocidade e os fatores que afetam as velocidades de uma reação, tais como temperatura, concentração dos reagentes e catalisadores. O foco será o aprendizado direcionado às questões dos últimos vestibulares do ITA.

2. Velocidade média e instantânea das Reações Químicas
A velocidade média de uma reação química é definida pelo quociente entre a variação da concentração de um dos reagentes ou um dos produtos pela variação de tempo em que essa variação de concentração ocorre. De forma genérica, tem-se:

É importante ressaltar que alguns autores definem o conceito de velocidade média única de uma reação, na qual é considerada a relação entre os participantes da reação. Para uma reação genérica a seguir, tem-se:

Para um melhor entendimento, segue o exercício resolvido a seguir.

Exercício Resolvido 1
(ITA-2009) Considere a reação química representada pela seguinte equação:

Num determinado instante de tempo t da reação, verifica-se que o oxigênio está sendo consumido a uma velocidade de 2,4 x 10-2 mol L-1 s-1. Nesse tempo t, a velocidade de consumo
NO2 será de
(A) 6,0 x 10-3 mol L-1 s-1

(B) 1,2 x 10-2 mol L-1 s-1

(D) 4,8 x 10-2 mol L-1 s-1

(C) 2,4 x 10-2 mol L-1 s-1

(E) 9,6 x 10-2 mol L-1 s-1

Resolução:

Projeto Rumo ao ITA

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Sabe-se que a velocidade de consumo do oxigênio é de:

Levando em conta a estequiometria da reação, tem-se:

Alternativa (E).

Um pouco diferente, a velocidade instantânea é aquela que mede a real velocidade em um determinado instante, ou seja, para um intervalo de tempo