h2 Reações Químicas: Taxa, Cinética e Equilíbrio
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Reações Químicas: Taxa, Cinética e Equilíbrio
Taxa de reação: a quantidade de matéria que é consumida ou produzida por unidade de tempo.
Cinética Química: estuda as taxas de reações químicas e os mecanismos pelos quais elas ocorrem.
A teoria da colisão afirma que as reações químicas ocorrem através de colisões efetivas entre as partículas dos reagentes, sejam átomos, moléculas ou íons. Para isso, deve haver uma orientação adequada e uma energia de ativação.
Fatores que afetam a taxa de reação:
- A natureza dos reagentes: Depende do estado de energia específico para cada substância.
- O estado físico dos reagentes: Quanto menor o tamanho de um material (ou mais dividido), mais rápido o seu tempo de reação.
- A concentração dos reagentes: Embora tenham a mesma quantidade do mesmo material ou físico, a reação será mais rápida com os mais concentrados.
- Temperatura: Quanto mais elevada a temperatura, mais rápida a reação, porque o número de colisões de partículas é mais eficaz. Se a temperatura estiver abaixo de 0, não pode haver velocidade de reação, causando maior deterioração após uma refeição.
Vr = Mol / Ins
Equilíbrio Químico
Reações químicas podem ser reversíveis ou irreversíveis:
- Reações químicas reversíveis são aquelas em que os reagentes podem ser obtidos a partir dos produtos.
- Reações irreversíveis são aquelas em que não é possível obter os reagentes originais a partir dos produtos.
O equilíbrio químico ocorre quando as concentrações de reagentes e produtos se estabilizam em valores específicos. As velocidades das reações direta e inversa são iguais, e as concentrações de reagentes e produtos permanecem constantes.
Constante de equilíbrio: uma medida da posição de equilíbrio. Depende do valor de K.
- Se K é muito pequena, o equilíbrio se desloca para a esquerda.
- Se K é próximo de 1, então há uma mistura de reagentes e produtos em concentrações significativas.
- Se K é grande, o equilíbrio é deslocado para a direita.
Princípio de Le Chatelier: Se houver uma mudança de temperatura, pressão ou concentração em um sistema em equilíbrio, o equilíbrio se deslocará no sentido que tende a contrabalançar a mudança.
N2O4 + 14Kcal (reversível) 2NO4
- Se você aumentar a temperatura, o equilíbrio se desloca para a esquerda.
- Se a pressão aumenta, o equilíbrio se desloca para a esquerda.
- Se a concentração de N2O4 aumenta, o equilíbrio se desloca para a esquerda.
Fatores que alteram o equilíbrio químico
As mudanças de temperatura: Lei de Van't Hoff: Quando a temperatura é aumentada em um sistema em equilíbrio, a reação favorecida é aquela que absorve calor.
- A + B + 6,00 Kcal (reversível) = C (reação endotérmica) é promovida diretamente pelo aumento da temperatura.
- A + B (reversível) C = 22.000 Kcal (reação exotérmica), a reação inversa é favorecida pelo aumento da temperatura.
As alterações de pressão: Lei de Robin: Quando há um aumento da pressão em um sistema em equilíbrio, a reação favorecida é aquela que diminui o volume. Ao reduzir a pressão, favorece-se a reação que aumenta o volume. Não há efeito sobre reações que não têm variação de volume.
Catalisador: Um catalisador acelera o sistema para atingir o equilíbrio em um recipiente fechado, sem afetar as concentrações dos reagentes, pois não tem impacto na posição de equilíbrio.
K = 2AB (seta para a direita) C2 + D2 = [C2] [D2] / [AB]2
K mol C = L / D x mol / L
AB mol / L (a) AB2 mol / L (para) 2