Parte da química que

estuda

a rapidez das reações

Oxidação do ferro

(ocorre de forma lenta).

Este estudo é importante para o nosso

dia-a-dia, pois explica alguns

fenômenos que convivemos tais como:

Alimentos em

panela de pressão

cozinham mais rápidos.

É a maior ou menor rapidez

(velocidade)

com que uma reação ocorre

É calculada pela relação

entre a quantidade

de um reagente (ou produto) que é

consumido (ou produzido)

e o intervalo de tempo gasto para isto

v =[ final ] [ inicial ]–

final t – inicial tM

As quantidades das substâncias

são medidas em

mol/L, massas, volumes (gases),

etc.,

Enquanto que o intervalo de tempo

pode ser dado em

segundos, minutos ou horas

A quantidade de

reagente ou produto

medida em mol/L

é representada por [ ]

01) (Covest – 2006) A reação de decomposição da amônia gasosa foi realizada em um recipiente fechado:

2 NH3 N2 + 3 H2

A tabela abaixo indica a variação na concentração de reagente em função do tempo.

Concentração de NH3 em mol/ L

Tempo em horas

8,0 6,0 4,0 1,0

0,0 1,0 2,0 3,0

Qual é a velocidade média de consumo do reagente nas duas primeiras horas de reação?

a) 4,0 mol / L.hb) 2,0 mol / L.h c) 10 km / hd) 1,0 mol / L.he) 2,3 mol / h

Vm =4 mol / L

2 h= 2 mol / L . h

02) Em determinada experiência, a reação de formação de água está ocorrendo com o consumo de 4 mols de oxigênio por minuto. Conseqüentemente, a velocidade de consumo de hidrogênio é de:

a) 2 mols/min.

b) 4 mols/min.

c) 8 mols/min.

d) 12 mols/min.

e) 16 mols/min. H2 + O2 H2O

2 mols/min de H2 1 mols/min de O2

n mols/min de H2 4 mols/min de O2

n = 2 x 4 n = 8 mols / min

2 21

03) (FMIt - MG) Numa reação completa de combustão,

foi consumido, em 5 min, 0,25 mol de metano, que

foi transformado em CO2 e H2O.

A velocidade da reação será:

a) 0,80 mol/min.

b) 0,40 mol/min.

c) 0,05 mol/min.

d) 0,60 mol/min.

e) 0,30 mol/min.

V m =0,25 mol

5 min

= 0,05 mol / minV m

04) (Mack – SP) Numa certa experiência, a síntese do

cloreto de

hidrogênio ocorre com um consumo de 3,0 mol de

H2(g) por

minuto. A velocidade de formação do cloreto de

hidrogênio é

igual a:

Dado: H2 (g) + Cl2 (g) 2 HCl

(g)a) ao dobro da do consumo de gás

cloro.

b) a 3,0 mol / minuto.

c) a 2,0 mol / minuto.

d) a 1,0 mol / minuto.

e) a 1,5 mol / minuto.

Ex. 01Pag. 38

1 H2 (g) + 1 Cl2 (g) 2 HCl

(g)Produz o DOBRO do consumo

de gás cloro

Ex. 05

Pag. 38

05) (Ufscar – SP) Para a reação A + 2 B C, com

concentrações

iniciais de A e B iguais a 8,5 molar e 15 molar,

respectivamente,

colheram-se os seguintes dados em laboratório:

tempo (h) 0 1,0 2,0 3,0 4,0

[C] 0 3,0 4,5 5,0 5,5Calcule:

a) A velocidade média da reação no intervalo de tempo de 1h e 3h.

a) A concentração de A no tempo de 4h

v =5,0 – 3,0

3 – 1=

2,0

2= 1 mol/L x h

Em 4 h são produzidos 5,5 mol/L de C, que tem a mesma

velocidade de consumo de A, 5,5 mol/L

Em 4 h restarão 8,5 – 5,5 = 3,0 mol/L

Ex. 07

Pag. 38

06) (Unisinos – RS) A combustão completa do etanol ocorre

pela

equação C2H6O + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O.

Considerando que

em 1 h de reação foram produzidos 2640g de gás

carbônico,

você conclui que a velocidade da reação, expressa em

nº de

mols de etanol consumido por minuto, é igual a:

a) 0,5 mol/min.

b) 1,0 mol/min.

c) 23 mol/min.

d) 46 mol/min.

e) 69 mol/min.

= 60 mols/hn =2640

44

1 C2H6O + 3 O2 2 CO2 + 3 H2O

n = 60 mols / 60 minn = 1 mol / min

n = 0,5 mol / min

Para compreendermos os fatores

que alteram a velocidade

de uma reação devemos conhecer a

TEORIA DAS COLISÕES

energia suficientee

orientação adequadaH2 I2+ 2 HI

energia insuficiente

H2 I2+ H2 I2+

orientaçãoinadequada

H2 I2+ H2 I2+

I. Da freqüência das colisões.

II. Da energia das colisões.

III. Da orientação das moléculas nas

colisões.

De acordo com a teoria das

colisões pode-se afirmar que

a velocidade de uma reação

depende:

A freqüência e a energia das

colisões são afetadas pelos

fatores:

No que se refere ao estadofísico dos reagentes

Os gases reagem melhor

que os líquidos, e estes melhor

que os sólidos

No que se refere aos sólidos:

Quanto mais pulverizados

estiverem os reagentes, mais

rápida é a reação

Um aumento da temperatura

aumenta a freqüência e a energia das

colisões entre os reagentes,

como conseqüência,

o número de colisões efetivas e a

velocidade da reação aumentam

Para que as moléculas quebrem

suas ligações iniciais e formem

novas substâncias é necessária

uma energia mínima denominada

de

ENERGIA DE ATIVAÇÃO (Ea)

caminho da reação

energia ( kcal )

+ 10

+ 15

+ 50Ea = + 40 kcal

A energia elétrica pode ser

usada para aumentar a

energia cinética das moléculas e,

em função disto aumentar

a velocidade da reação

É o que ocorre nos

motores

dos automóveis

onde a faísca elétrica

provoca a combustão da

gasolina

A luz provoca algumas reações

denominadas de

REAÇÕES FOTOQUÍMICAS

As principais são:

Fotossíntese

Decomposição da água

oxigenada

em água e oxigênio

É uma substância que diminui

a energia de ativação de uma

reação aumentando assim

a sua velocidade

Os catalisadores não são

consumidos durante a reação

Os catalisadores não alteram

a variação de entalpia da reação

caminho da reação

energia ( kcal )

+ 10

+ 15

Ea = + 40 kcalsem catalisador+ 50

+ 30 Ea = + 20 kcalcom catalisador

01) A velocidade de uma reação química depende:

I. Do número de colisões entre moléculas na unidade de tempo.

II. Da energia cinética das moléculas envolvidas na reação.

III. Da orientação das moléculas.

Estão corretas as alternativas:

a) I, II e III.

b) somente I.

c) somente II.

d) somente I e II.

e) somente I e III.

V

V

V

02) O carvão é combustível constituído de uma

mistura de compostos ricos em carbono.

A situação do combustível, do comburente e a

temperatura utilizada favorecerão a combustão

do carbono com maior velocidade, é, na ordem:

a) carvão em pedaços, ar atmosférico, 0°C.

b) carvão pulverizado, ar atmosférico, 30°C.

c) carvão em pedaços, oxigênio puro, 20°C.

d) carvão pulverizado, oxigênio puro, 100°C.

e) carvão em pedaços, oxigênio líquido, 50°C.

Um aumento da concentração

dos reagentes numa solução

acarretará no aumento do número de

colisões e,

em conseqüência,

um aumento da velocidade da reação

Para uma reação genérica:

a A + b B Produtos

A velocidade da reação é dada

pela expressão:

Onde os valores de “ x ” e “ y ”

são determinados experimentalmente

Esta equação é conhecida pelo nome de

LEI DA VELOCIDADE

v = k [ A ] [ B ]x y

Para as reações ELEMENTARES

os valores dos expoentes

são iguais aos coeficientes das substâncias

na equação química

2 NO (g) + H2 (g) N2O (g) + H2O (g)

v = k [ NO ] [ H2 ]2

Para a reação:

A lei da velocidade é:

Se uma reação ocorrer em

várias etapas

sua velocidade é dada pela

ETAPA MAIS LENTA

A + A A2 ( etapa lenta )

A2 + B A2B ( etapa rápida )

2 A + B A2B ( reação global )

v = k [ A ] 2A lei da velocidade é:

01) A reação A + 2 B P se processa em uma única etapa. Qual a velocidade desta reação quando

K = 0,3 L/mol . min, [A] = 2,0 M e [B] = 3,0 M ?

a) 5,4.

b) 4,5.

c) 1,8.

d) 18,0.

e) 54.

v = k [ A ][ B ]2

k = 0,3 L / mol . min

[ A ] = 2,0 M

[ B ] = 3,0 M

= 0,3 x 2 x 3 2 = 0,3 x 2 x 9

v = 5,4

02) (Unip-SP) A poluição é uma das causas da destruição da camada de ozônio. Uma das reações que podem ocorrer no ar poluído é a reação do dióxido de nitrogênio com o ozônio: 2 NO2 (g) + O3 (g) N2O5 (g) + O2 (g)

Essa reação ocorre em duas etapas:

I. NO2 (g) + O3 (g) NO3 (g) + O2 (g) (lenta)

II. NO3 (g) + NO (g) N2O5 (g) (rápida)

Assinale a lei de velocidade para essa reação:

a) v = k [NO2] [O3]

b) v = k [NO2] [O3]

c) v = k [NO3] [NO2]

d) v = k [NO2] [O3] + k’ [NO3] [NO2]

e) v = k [NO2]2

2

Pág. 45Ex. 11

03) Na decomposição térmica da amônia expressa

pela equação: 2 NH3 (g) N2 (g) + 3 H2 (g)

Duplicando-se a concentração molar de NH3, a

velocidade da reação ficará:

a) inalterada.

b) duas vezes maior.

c) três vezes maior.

d) quatro vezes maior.

e) seis vezes maior.

v = k [ NH3 ] 2

[ NH3 ] = x mol /L

v = k x2

[ NH3 ] = 2x mol /L

v’ = k ( 2x ) 2

v’ = k x4 2

v’ = 4 v

04) Unisinos-RS) Na Química ambiental, que procura, entre outras coisas,

avaliar formas de atenuar a emissão de substâncias gasosas que

depreciam a qualidade do ar; a reação entre os gases monóxido de

carbono e oxigênio, para produzir dióxido de carbono, tem grande

importância. A equação representativa dessa reação é:

2 CO (g) + O2 (g) 2 CO2 (g)v1

v2

Quando se duplicarem, simultaneamente, as concentrações molares

de CO e O2, efetuando a reação em sistema fechado, por quantas

vezes ficará multiplicada a velocidade da reação “v”?

a) 2.

b) 4.

c) 8.

d) 16.

e) 32.

Pág. 45Ex. 10

v = k [CO] [O2]2

[CO2] = x mol/L

[O2] = y mol/L

2v = k x y

[CO2] = 2x mol/L

[O2] = 2y mol/L

2v’ = k (2x) (2y)

2v’ = 8 vk x y

05) A tabela abaixo apresenta os valores das velocidades de reação e as correspondentes concentrações em mol / L dos reagentes em idênticas condições, para o processo químico representado pela equação:

3 X + 2 Y Z + 5 W

velocidade [ X ] [ Y ]

10 10

10

10

1040

40 20

5

Qual a equação de velocidade desse processo? v = k [ X ] [ Y ]b

x

a

1

2

3

1

2

=10

40

k

k x

xx

10

5

b

a b

a10

10

x

2

3

=40

40

k

k x

xx

10

10

b

2 b

220

10

4 = 2a

= 2a

22

a = 2

1 = 2b

= 2b

20

b = 0

v = k [ X ] [ Y ]02

ou v = k [ X ]2

Pág. 44Ex. 08

06) (Urca-CE) Dada a seguinte reação genérica “2 A + B C” e o quadro

cinético abaixo:Experiência [A] mol/L [B] mol/L Velocidade (mol/L.s)

I 0,42 0,21 0,20

II 0,42 0,63 1,80

III 0,84 0,21 0,40

É correto afirmar:

a) é uma reação elementar.

b) a ordem global da reação é 2.

c) a lei de velocidade é v = k[A]2[B].

d) a constante de velocidade é igual a 1.

e) a lei de velocidade é v = k[A][B]2.

v = k [A] [B]x y

=2

1

1,80

0,20

k . (0,42) (0,63)x y

k . (0,42) (0,21)x y 9 = 3

yy = 2

=3

1

0,40

0,20

k . (0,84) (0,21)x y

k . (0,42) (0,21)x y 2 = 2

xx = 1

v = k [A] [B]2