Cinética Química e Teoria das Colisões

Cinética Química World Trade Center 1 Air bag Obrigatoriedade a partir de 2014 C6H2CH3NO23s 6COg 52H2g 32N2g Cs Escurecimento de frutas Reações Industriais Cinética Química Estuda a velocidade com que as reações ocorrem Reações Rápidas Um pássaro papaléguas pode correr a 32 kmh enquanto um coiote chega até 70 kmh Sua infância foi uma mentira Condições para que uma reação ocorra Velocidade Concentração Estado físico Catalisador Temperatura Para reagir as moléculas devem colidir Quanto mais colisões maior a velocidade Concentração Estado físico Temperatura Teoria das Colisões Para reagir as moléculas devem colidir Quanto mais colisões maior a velocidade Concentração Estado físico Temperatura Teoria das Colisões Maior A maior probabilidade das moléculas se encontrarem para reagir 1 cm Área superficial total 6 cm2 Dividindo em cubos de 01 cm de aresta temos 1000 de cubos 01 cm Área superficial total 60 cm2 Para reagir as moléculas devem colidir Quanto mais colisões maior a velocidade Concentração Estado físico Temperatura Teoria das Colisões Maior A maior probabilidade das moléculas se encontrarem para reagir Maior superfície ou mobilidade maior probabilidade das moléculas se encontrarem para reagir Para reagir as moléculas devem colidir Quanto mais colisões maior a velocidade Concentração Estado físico Temperatura Teoria das Colisões Maior A maior probabilidade das moléculas se encontrarem para reagir Maior superfície ou mobilidade maior probabilidade das moléculas se encontrarem para reagir Maior temperatura maior energia cinética mais colisões Nem toda colisão é efetiva Fator Orientação Moléculas devem colidir com orientação correta Teoria das Colisões Cl NOCl NO Cl₂ Antes da colisão a Colisão eficiente Colisão Após a colisão b Colisão ineficiente Moléculas devem possuir uma quantidade mínima de energia Ligações devem inicialmente ser quebradas e quebra requer energia Energia de ativação Energia mínima necessária para iniciar uma reação Fator Energético Reagentes Produtos Ea Caminho da reação Energia Reação Exotérmica Complexo ativado ΔE Reagentes Produtos Ea Caminho da reação Energia Reação Endotérmica Complexo ativado ΔE H₃CN H₃CNC H₃CN Complexo ativado Fração de moléculas Temperatura mais baixa Temperatura mais alta Energia mínima necessária para a reação Eₐ Energia cinética Arrhenius Mecanismos Descrevem a trajetória quando reagentes se transformam em produtos Etapa elementar Processo que ocorre em uma única etapa A lei da velocidade em uma etapa elementar é determinada pela molecularidade Molecularidade é o número de moléculas envolvidas em uma etapa elementar TABELA 143 Etapas elementares e suas leis de velocidade v k Aa aA produtos Quando uma reação ocorre em UMA etapa elementar o expoente na lei da velocidade é igual ao coeficiente estequiométrico Quando uma reação ocorre em várias etapas a etapa elementar mais lenta é a etapa determinante da velocidade CH33CBrsol OH sol CH33COHsol Br sol v k Aa aA produtos Quando uma reação ocorre em UMA etapa elementar o expoente na lei da velocidade é igual ao coeficiente estequiométrico Quando uma reação ocorre em várias etapas a etapa elementar mais lenta é a etapa determinante da velocidade CH33CBrsol OH sol CH33COHsol Br sol v k Aa aA produtos Quando uma reação ocorre em UMA etapa elementar o expoente na lei da velocidade é igual ao coeficiente estequiométrico 1a etapa CH33CBrsol CH33C sol Br sol 2a etapa CH33C sol OH sol CH33COHsol Quando uma reação ocorre em várias etapas a etapa elementar mais lenta é a etapa determinante da velocidade CH33CBrsol OH sol CH33COHsol Br sol v k Aa aA produtos Quando uma reação ocorre em UMA etapa elementar o expoente na lei da velocidade é igual ao coeficiente estequiométrico 1a etapa CH33CBrsol CH33C sol Br sol 2a etapa CH33C sol OH sol CH33COHsol Etapa lenta Etapa rápida Quando uma reação ocorre em várias etapas a etapa elementar mais lenta é a etapa determinante da velocidade CH33CBrsol OH sol CH33COHsol Br sol v k Aa aA produtos Quando uma reação ocorre em UMA etapa elementar o expoente na lei da velocidade é igual ao coeficiente estequiométrico v k CH33CBr 1a etapa CH33CBrsol CH33C sol Br sol 2a etapa CH33C sol OH sol CH33COHsol Etapa lenta Etapa rápida Catálise Geralmente os catalisadores atuam diminuindo a energia de ativação para uma reação Fornecem um caminho alternativo de forma que a energia mínima seja menor e mais moléculas possam participar da reação Homogênea Heterogênea Catálise Catalisador na mesma fase da reação Catalisador e reação em fases distintas Normalmente o catalisador é um sólido finamente dividido alta área superficial C₂H₄g H₂g C₂H₆g Enzimas catalisam reações muito específicas sem enzima com enzima energia de ativação sem enzima energia de ativação com enzima estado inicial A B C estado final Combustão incompleta CO NOx NO e NO2 SOx SO2 e SO3 CO 12 O2 CO2 NO ou NO2 CO 12 N2 CO2 Suporte cerâmico Alumina com sais de Paládio ou Platina A B AB Etapa 1 A C AC Etapa 2 AC B AB C Reação Global A B AB Complexo ativado Rota Alternativa Enzimas são catalisadores biológicos Chave enzima fecho substrato lado ativo enzima complexo enzimasubstrato produtos enzima Catalisadores e a diminuição da camada de Ozônio Processos Catalíticos podem causar danos ao meio ambiente Ação dos CFCs Compostos muito estáveis que participam da decomposição da Camada de Ozônio Reações Envolvidas Produção de ozônio estratosférico Reação geral 3 O₂ 2 O₃ Ação Catalítica do Cloro Cl sobre o Ozônio Energia de Ativação Reação de Decomposição do Ozônio Intolerância a Lactose Catalisadores Automotivos Pressão Velocidade Média de uma Reação Reagentes e Produtos