O FÍSICO-QUÍMICA – CINÉTICA DE REAÇÕES

Programa Especial de Formação Pedagógica R2

Conforme Resolução 2 de 01 de Julho de 2015 CNE

Nome do Aluno

FÍSICO-QUÍMICA – CINÉTICA DE REAÇÕES

SÃO PAULO

2020

Programa Especial de Formação Pedagógica R2

Conforme Resolução 2 de 01 de Julho de 2015 CNE

Nome do Aluno

FÍSICO-QUÍMICA – CINÉTICA DE REAÇÕES

[pic 2]

SÃO PAULO

2020

 Sumário

Introdução        5

Desenvolvimento da Pesquisa        6

1 –Velocidades de Reações        7

2 –Ordem de Reação        8

3 –Tempo de meia-vida e Tempo Infinito        9

4 - Energia de Ativação e Equação de Arrhenius        9

5 -Catalise        11

Conclusão        14

Referências bibliográficas        15

        

Listas de Ilustrações

Figura 1 - Variação de Energia Cinética vs Temperatura        10

Figura 2 - Catalise Homogênea do peróxido        11

Figura 3 - Mecanismo para reação do etileno com o hidrogênio em uma superfície catalítica.        12

Figura 4 - Reação através de catalise enzimática         13

        

Introdução

A físico-química é o ramo da ciência que estuda as relações entre as propriedades físicas e as estruturas que compõem a matéria através das leis de interações químicas, e tem objetivo determinar as transformações dos sistemas materiais.

Ao longo desenvolvimento científico do ramo, diferentes tipos de subdivisões foram avaliados, como por exemplo, o apresentado por PILA (2006), que determinou duas subdivisões: a Macrofísico-Química, onde observa-se a matéria através do ponto de vista externo ou macroscópico, e a Microfísico-Química, que observa a matéria através do ponto de vista interno ou microscópico, entretanto, a formulação mais difundida atualmente, determina que existem 3 grandes subdivisões para Físico-Química: Termodinâmica, Teorias da Estrutura Atômica e Molecular e Cinética Química.

A Termodinâmica, tem por objetivo, abordar os efeitos associados às trocas de energia e as correspondentes mudanças de estados verificados nos sistemas físicos, químicos, biológicos e entre outros, por outro lado, a Teoria da Estrutura Atômica e Molecular, busca relacionar as leis e os comportamentos observados macroscopicamente para a matéria e a radiação através de modelos da estrutura microscópica de átomos, moléculas, radiação eletromagnética (luz) e suas interações, e por fim, a Cinética Química, subárea a qual será desenvolvida ao longo deste projeto, tem por objetivo estudar os mecanismos e a velocidade das reações químicas.  

                

Desenvolvimento da Pesquisa

Enquanto a química determina as transformações que ocorrem na matéria através das reações químicas, a cinética química se preocupa com as velocidades ou graus de velocidade, também conhecidos como taxas de velocidade de reação com que essas reações ocorrem, por exemplo, o quão rápido um determinado produto final é formado através de uma reação ou a velocidade em que um medicamento é capaz de agir dentro do corpo humano.

As reações químicas envolvidas nesses processos são definidas pela estequiometria, relacionando-se diretamente os reagentes com os produtos das reações. No entanto, quando se estuda a cinética de uma reação, observa-se através da taxa de reação, que a ordem de reação nem sempre coincide com a estequiometria. A cinética de reação, neste caso, não é representada simplesmente por uma única etapa, mas envolve várias etapas intermediárias do processo (Schmal, 2010).  

Como as reações envolvem a quebra e a formação de ligações, as respectivas velocidades dependem da natureza dos reagentes em si e devido a essas diferenças, existem alguns fatores que permitem a variação das velocidades nas quais reações específicas ocorrem.

Existem quatro fatores importantes que afetam as velocidades das reações:

• Estado físico dos reagentes

Os reagentes devem entrar em contato para que reajam. Quanto mais rapidamente as moléculas se chocam, mais rapidamente elas reagem.

• As concentrações dos reagentes

A maioria das reações químicas prossegue mais rapidamente se a concentração de um ou mais dos reagentes é aumentada. A medida que a concentração aumenta, a frequência com a qual as moléculas se chocam também o faz, levando a um aumento das velocidades.

• A temperatura na qual a reação ocorre

As velocidades de reações químicas aumentam conforme a temperatura aumenta. O aumento da temperatura faz aun1entar as energias cinéticas das moléculas

• A presença de um catalisador

Os catalisadores são agentes que aumentam as velocidades de reação sem serem usados. Eles afetam os tipos de colisões (o mecanismo) que levam à reação.

1. Velocidade de Reações

A velocidade de um evento é definida como a variação que ocorre em determinado intervalo de tempo, e tomando como escopo a cinética das reações, a velocidade de uma reação química, ou seja, sua taxa de reação, é a variação das concentrações tanto dos reagentes como dos produtos durante um intervalo de tempo, portanto, as unidades para a velocidade de reação são geralmente concentração em quantidade de matéria por segundo (mol / L/s) (Brown, 2005).