Velocidade de reaçoes

5. VELOCIDADE DE UMA REAÇÃO QUÍMICA
1 OBJETIVO

Observar quantitativamente a influência da concentração sobre o tempo necessário para que uma reação ocorra. 2 2.1 INTRODUÇÃO Energia de ativação

Uma reação química ocorre quando as ligações químicas dos reagentes são rompidas e novas ligações são formadas nos produtos. Formalmente se a variação da energia livre de Gibbs (G = E – PV – TS) à pressão e temperatura constantes é positiva (∆GTP > 0), então a reação é espontânea. Os diagramas abaixo mostram variações de energia envolvidas em reações exotérmicas e endotérmicas, respectivamente:

Figura 1: Diagrama energético de reações exotérmica e endotérmica

Figura 2: Curvas de distribuição de energia para duas temperaturas (T1 e T2). Ea e Eb indicam duas energias de ativação do sistema.

Ambos diagramas apresentam um pico de energia denominado de ENERGIA DE ATIVAÇÃO, que representa um obstáculo ou uma barreira de energia que reação deve vencer. A velocidade de uma reação química depende do número de moléculas que tenham energia superior a este valor crítico. Assim, a velocidade de formação de uma dada substância pode ser regulada pela variação da temperatura na qual a reação ocorre, alterando-se as concentrações dos reagentes ou por meio da adição de substâncias catalisadoras. Na figura 2 está esquematizado o efeito da mudança da temperatura do sistema i.e. a mudança da distribuição de energia. Observe que para uma data energia de ativação, por exemplo Ea, ao variar a temperatura do sistema obtém-se um número diferente de partículas aptas a reagir. Variando a temperatura alteramos a forma da distribuição, sem mudara área total ou seja sem mudar o número total de partículas do sistema. A presença do catalisador altera a energia de ativação sem alterar a curva de distribuição de energia do sistema. Convém ressaltar a propriedade fundamental dos

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catalisadores: eles alteram a velocidade de uma reação, mas não são consumidos durante o processo. 2.2 O