Lei da Velocidade...

• Expressão matemática que relaciona a rapidez de transformação em relação à variação de concentração de um dos componentes.
• É obtida sempre experimentalmente e é genericamente dada por:

aA + bB + cC = Produtos 



Fatores que Alteram a Velocidade de uma Reação...

      Basicamente toda a reação que faz com que o número de colisões favoráveis aumente ou a energia de ativação diminua implica o aumento da velocidade da reação:

           PRESENÇA DE CATALIZADOR

   Um catalizador DIMINUI a ENERGIA de ATIVAÇÃO de uma reação, fazendo com que o estado de ativação seja atingido mais rapidamente, aumentando a velocidade da reação.

                                                          ATENÇÃO!!!!!

                    O catalizador nunca incorpora-se aos produtos, sendo, portanto, recuperado no final da reação.

                    O catalizador nunca altera o valor da diferença de entropia de uma reação, ele apenas diminui o valor da energia de ativação.

Teoria das colisões favoráveis...

• Para que uma reação ocorra é necessário que os reagentes entrem em contato.

• A velocidade está relacionada à orientação das colisões e ao número de colisões.

• È necessário que exista energia suficiente para que se atinja o complexo ativado.

          Obs: o complexo ativado é o ponto da reação em que as ligações se rompem e se refazem,surgindo novas reações.

    

           Conceitos importantes:

                     Energia de ativação: é a mínima energia necessária para a que a reação ocorra, caso a energia adquirida pelos reagentes seja menor que a energia de ativaçãoa reação simplismente não ocorre.

                     Estado Ativado: fração de tempo em que as moléculas de reagentes colidem de forma favorável, rompem suas ligações e formam novas ligações originando os produtos.



Cinética Química...

      A cinética química é o ramo da química que estuda a velocidade das reações. Basicamente a velocidade de uma reação é dada pela expressão:

     Caso a Velocidade seja maior do que zero (ou seja, positiva) será a velocidade de Formação de produtos.
      Caso a Velocidade seja menor do que zero (ou, seja, negativa) será a velocidade de Consumo de reagentes.

         

      Velocidade média de uma reação:

      Dada a reação hipotética:

Maneiras de calcular o ΔH...

      Há três formas de se determinar o valor do ΔH:

1. Através da entalpia de formação.
2. Através da entalpia de ligação.
3. Através da lei de Hess.

      1º  Cálculo do ΔH utilizando Entalpias de Formação:

 Cuidado!!!!!

• A entalpia de formação de substâncias no estado padrão é sempre igual a zero.

      Para se determinar o ΔH por esse método:

       2º  Cálculo da entalpia utilizando as energias de ligação:

Atenção!!!!!

• No lado dos reagentes há ruptura de ligações, ocorre absorção de energia (lado endotérmico).
• No lado dos produtos há formação de ligações, ocorre liberação de energia (lado exotérmico).

  O ΔH é a diferença entre o lado endotérmico e o lado exotérmico, mantendo-se o sinal do número maior.

  
   Obs: O rompimento das ligações libera energia.

      3º   Cálculo do ΔH utilizando a Lei de Hess:

       Para calcularmos o ΔH pela Lei de Hess é necessário termos algumas reações auxiliares e conhecermos a realidade global.

• Regras para tratar as reações auxiliares:

              Ao inverter uma reação troca-se o sinal do ΔH
   
              Ao multiplicar ou dividir uma equação por um determinado número, o ΔH sofre a mesma operação.

Atenção!!!!!

• Para se determinar a equação global devemos somar o que estiver do mesmo lado e simplificar o que está de lados opostos.
• O ΔH da reação global será a soma do ΔH das reações auxilires.

Exemplo:

      A síntese de metano é exemplo de uma sucessão de reações químicas com variações de entalpia particulares:

C_(grafite) + O_2(g) ⇔ CO_2(g) ΔH = – 94,05 kcal
H_2(g) + ½ O_2(g) ⇔ H₂O_(l) ΔH = 68,32 kcal
CO_2(g) + 2 H₂O_(l) ⇔CH_4(g) + 2 O_2(g) ΔH = + 212,87 kcal

    Observe que se multiplicarmos a segunda equação por 2, de modo a balancear as moléculas de água na soma de todas as equações, obteríamos a reação final de grafite e hidrogênio gerando metano:

C_(grafite) + O_2(g) ⇔ CO_2(g) ΔH = – 94,05 kcal
(H_2(g) + ½ O_2(g) ⇔ H₂O_(l) ΔH = -68,32 kcal).2 +
CO_2(g) + 2 H₂O_(l) ⇔CH_4(g) + 2 O_2(g) ΔH = + 212,87 kcal
___________________________________________________
C_(grafite) + 2 H_2(g) ⇔ CH_4(g) ΔH = – 17,82 kcal

    Ou seja, mesmo que uma possível reação direta entre hidrogênio e carbono fosse possível, teria a mesma variação entálpica que a soma das variações das reações intermediárias. Observe que embora a entalpia na segunda reação seja negativa, após a multiplicação por 2, ela continuará negativa (a “regra de sinais” da matemática não deve ser utilizada aqui).

Calor de Formação e Calor de Combustão...

•  Calor de Formação ou Entalpia Padrão de Formação de uma Substância:

           É a variação de entalpia verificada na reação de formação de um (1) mol da referida substância, a partir de uma substância simples no estado padrão.

Entalpia padrão  (0f) em kcal/mol
H20 (l) HCl (g) HBr (g) Hl (g) CO (g) CO2 (g) NH3 (g) SO2 (g) CH4 (g) C2H4 (g) C2H6 (g) C2H2 (g) C6H6 (l)	- 68,3 - 22,0 - 8,6 + 6,2 - 26,4 - 94,1 - 11,0 - 70,9 - 17,9 + 11,0 - 20,5 + 53,5 + 12,3

          Em uma próxima postagem você aprenderá as três maneiras de calcular o  de uma reação.

• Calor de Combustão ou Entalpia Padrão de Combustão de uma Substância:

          É a variação de entalpia verificada na reação de comdustão total de um (1) mol da substância, supondo que todos os reagentes e produtos estejam nos respectivos estados-padrão.

                      Obs: Esse tipo de reação é SEMPRE EXOTÉRMICA, por ser a queima de um substância.

                      Obs: Não se esqueça que para ocorrer uma combustão SEMPRE é necessário a presença de Gás Oxigênio.

Cálculo do valor do ΔH...

      Conceitos importantes:

       Estado padrão da substância: Toda substância simples que se encontra em seu estado  ALOTRÓPICO ESTÁVEL E MAIS ABUNDANTE, é caracterizada como substância no estado padrão e por isso sua ENTALPIA É IGUAL A ZERO.

                 

Substâncias no estado padrão:

O_{2 (g)}  ,N_{2 (g) ,}H_{2 (g) ,}Cl_{2 (g),} Br_{2 (g) ,}Fe _(s), Na_(s), C_(grafite), S_(rômbico), P_(vermelho), Al_(s), Ca_(s), Ag_(s), Au_(s), Hg_{(L) .}

Substâncias fora do estado padrão:

O_{3 (g)}  O_{2 (L)}  ,N_{2 (L) ,}H_{2 (g) ,}Cl_{2 (L),} Br_{2 (s) ,}Fe _(L), Na_(L), C_(diamante), S_{(monoclínico),} P_(branco), Al_(L), Ca_(L), Ag_(L), Au_(L), Hg_{(L) .}

Moléculas de Carbono

Fósforo Vermelho

Fósforo Branco