Cinética química e Equilíbrios químicos

Cinética química

1. Velocidade média da reação – toda reação que esteja ocorrendo continuará enquanto houver reagentes suficientes. Essa velocidade é medida em mols por unidade de tempo. Por exemplo: mol/min.

– Condições para a ocorrência das reações – vários fatores interferem para que as reações ocorram, como por exemplo, a colisão entre as partículas dos reagentes. Entre essas colisões, algumas são efetivas, resultando em quebra de ligações.

– Energia de ativação – é a energia mínima para a ativação da reação.

2. Fatores que influenciam a velocidade da reação – alguns fatores podem influir na velocidade de uma reação:

– Área de contato – quanto maior a área de contato entre os reagentes maior a velocidade da reação.

– Temperatura – o aumento da temperatura dos reagentes aumenta a velocidade da reação.

– Regra de Van’t – a elevação de 10°C faz a velocidade da reação dobrar.

– Catalisadores – são substâncias capazes de acelerar uma reação sem integrá-la, não sendo portanto consumidas durante a reação.

– Concentração dos reagentes – a velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração dos reagentes.

→ Lei da velocidade de Guldberg e Waage.

Obs.: como a pressão de um gás influi na sua concentração, também influencia a velocidade da reação.

Equilíbrios químicos

1. Constante de equilíbrio em termos de concentração

2. Quociente de equilíbrio

3. Constante de equilíbrio em termos de pressão (gases)

Deslocamento do equilíbrio

– Princípio de Le Chatelier – Ao se aplicar uma nova componente num sistema em equilíbrio, ele tende a reagir de modo a se reajustar no sentido contrário a essa componente.

– se houver aumento da concentração de um dos produtos, o equilíbrio se deslocará para o lado dos reagentes; se houver aumento de concentração dos reagentes, ocorrerá um deslocamento no sentido dos produtos.

– se houver aumento da pressão de um dos produtos, o equilíbrio se deslocará para o lado dos reagentes; se houver aumento de pressão dos reagentes, ocorrerá um deslocamento no sentido dos produtos.

– se houver aumento da temperatura de um dos produtos, o equilíbrio se deslocará para o lado dos reagentes; se houver aumento de temperatura dos reagentes, ocorrerá um deslocamento no sentido dos produtos.

Obs.: catalisadores não interferem no equilíbrio do sistema.

Exercícios:

1. Realizou-se a reação de decomposição do ácido carbônico:

Mediu-se a concentração em quantidade de matéria de gás carbônico nos tempos 10s e 20s, obtendo-se o seguinte resultado em mol/L:
10s : 0,2 M
20s : 0,8 M

Qual a velocidade média dessa reação no intervalo de 10s a 20s?

2. (PUC-PR) A revelação de uma imagem fotográfica em um filme é um processo controlado pela cinética química da redução do halogeneto de prata por um revelador. A tabela abaixo mostra o tempo de revelação de determinado filme usando um revelador D-76.

Quantidade existente do revelador (mol) Tempo de revelação (min)

A velocidade média de revelação no intervalo de tempo de 7 min a 10 min é, em mol/min:

a. 3,14
b. 2,62
c. 1,80
d. 1,33
e. 0,70

3. (FATEC) Nas condições ambientes, é exemplo de sistema em estado de equilíbrio uma:

a. xícara de café bem quente;
b. garrafa de água mineral gasosa fechada;
c. chama uniforme de bico de Bunsen;
d. porção de água fervendo em temperatura constante;
e. tigela contendo feijão cozido.

4. (UFU – MG) Misturam-se 2 mols de ácido acético com 3 mols de álcool etílico, a 25°C, e espera-se atingir o equilíbrio. Sendo o valor de Kc, a 25°C, igual a 4, as quantidades aproximadas, em mols, de ácido acético e acetato de etila são, respectivamente:

a. 2 e 5
b. 2 e 3
c. 0,43 e 1,57
d. 3,57 e 1,57
e. 3,57 e 4,57

Resposta:

1. 0,06M
2. 1,33
3. garrafa de água mineral gasosa fechada;
4. 0,43 e 1,57