processos cinéticos elementares
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Processos Cinéticos ElementaresMecanismos e Lei Cinética
Mecanismo com um Processo Lento Seguido por Processos Rápidos
Cinética Química Cinética Química
ALUNOS: Lonan Jerônimo DantasALUNOS: Lonan Jerônimo Dantas Virgínia Maria Ramalho de MenezesVirgínia Maria Ramalho de Menezes
Professora: Meiry G. F. RodriguesProfessora: Meiry G. F. Rodrigues
Teoria das colisõesTeoria das colisões
Choque simultâneo (probabilidade do choque ocorrer);
Uma reação química rápida não pode ser explicada em forma
de acontecimentos moleculares improváveis;
5Fe+2 + MnO4- + 8H+ 5Fe+3 + Mn2+ + 2H2O
A equação só representa o que está sendo consumido e o que é
formado, não explica como a reação se processa em escala
molecular.
O mecanismo de reação pretende mostras todas as
reações que podem se passar em escala micro e cujo
balanço resulta na equação macro.
A cinética faz o primeiro estudo, depois vem as técnicas
espectroscópicas, mascadores radioativos,
estereoquímica.
As reações micro não tem nada haver com a
estequiometria macro.
• A energia de ativação de um processo de molecularidade “n”
é maior que o de um “n-1”.
Único processo trimolecular (5.5)
Duas etapas bimoleculares (5.6’ e 5.6”)
O ΔH para (5.5) é mais negativo que as variações de ΔH
para (5.6’ e 5.6”), pois ΔH(5.5) = ΔH(5.6’) + ΔH (5.6”)
considerando que ΔH(5.6’) e ΔH (5.6”) < 0.
Levando em consideração o Δd de aproximação do
oscilador e das constantes de força.
O “d” em uma reação trimolecular é maior que em uma
bimolecular.
O diagrama bidimensional de curvas de energia
potencial na configuração dos produtos é a soma das
curvas de energia potencial de duas ligações o leva a um
aumento das constantes de força (É como puxar 2 molas
de uma vez).
O aumento das constantes de força conjugado com o
aumento do “d” suplanta o efeito do ΔH e explica o fato
da Ea(5,5) seja maior que a Ea(5,6’) e Ea(5,6”) .
Nas curvas de energia potencial, os mínimos de energia
correspondem as diferente espécies moleculares e os
máximos aos estados de transição.
Os processos que contribuem para um mecanismo de
reação são os de molecularidade 1, 2 e 3 (mesmo sendo
pouco provável). Entretanto constitui uma necessidade
mecanistica nas reações de recombinação (reações
termo-moleculares).
Significado de Mecanismo:
A maioria das reações não ocorre em uma única etapa; A sucessão de processos cinéticos elementares que conduzem
os reagentes aos produtos e a relação entre estas etapas constituem o mecanismo da reação.
Os mecanismos só podem ser determinados experimentalmente.
Os mecanismos podem ser classificados de diferentes maneiras: paralelos (ou concorrentes) , consecutivos e opostos (ou reversíveis).
Leis Cinéticas:
A sua lei cinética tem de estar de acordo com a lei cinética
experimental.
A lei cinética de um mecanismo depende da molecularidade
e da sucessão em que ocorrem os diferentes processos
elementares.
A reação química só poderá ocorrer através de um único
processo elementar quando a ordem for inteira (1, 2 ou 3) e
coincidir com a estequiometria da reação.
O passo mais lento é o que determina a velocidade da
reação global.
a + b = a quando a>>b.
A designação lenta e rápida é uma designação
qualitativa que só gradua, num mesmo mecanismo, as
velocidades das diferentes reações elementares, umas
em relação às outras.
A formação dos produtos finais dá-se através da
formação de um intermediário.
Este intermediário é formado lentamente na primeira
reação, mas uma vez formado transforma-se
rapidamente em produtos.
a velocidade de formação de produtos é a velocidade
do passo lento e é independente da velocidade do
segundo passo.
O mecanismo está de acordo com a lei cinética
experimental, porque o primeiro passo lento é
bimolecular em relação ao ClO-.
A energia de ativação do primeiro processo é muito
superior à do segundo;
Os complexos ativados são espécies com um tempo de
vida tão curto que não são detectáveis por meios físicos
e a sua única reação é a decomposição em produtos,
sem que para isso necessitem de adquirir energia.
Campina Grande-Pb, 16 de outubro de 2012