Equilíbrio Químico

• Reações Reversíveis: são reações em que os reagentes originam os produtos e estes formados, voltam a originar os reagentes, até que a reação entre em equilíbrio dinâmico.

Assim:

Reação direta: A + B → C + D

Reação inversa A + B ← C + D

* No equilíbrio de uma reação reversível a velocidade da reação direta torna-se igual a velocidade da reação inversa.*

* No equilíbrio de uma reação reversível as concentrações dos reagentes ficam constantes.*

(postado por Luana)

Cinética Quimica

Lei da Velocidade

“ A velocidade de uma reação é diretamente proporcional ao produto das concentrações molares dos reagentes, para cada temperatura, elevada a expoentes experimentalmente determinados.”

A lei da velocidade é dada por uma expressão matemática que relaciona a rapidez de transformação em relação a variação de concentração de seus componentes.

É dada por: 

Aa + Bb + Cc → Produtos

V = k . [ A ]^m . [ B ]^p . [ C ]^q

Onde:

V → velocidade

k → constante de velocidade (varia de reação para reação)

[ A ]; [ B ]; [ C ] → concentração molar

^m ; p; q  → expoentes (não necessariamente saram iguais aos índices estequiométricos)

Exemplo:

_____________________________________

Velocidade da reação:    

Alguns mecanismos de reações:

• Reações elementares: reações que ocorrem em uma etapa; 

  São aquelas em que os produtos se formam apos uma unica colisão entre moléculas reagentes,ou seja,realizada em etapa unica*. A determinação da lei da velocidade é dada de forma que os expoentes são os próprios índices estequiométricos da reação.

1N_{2 (g)} +  3H_{2 (g)} → 2NH_{3 (g)}

V = k . [ A ]^m . [ B ]^p . [ C ]^q    .˙.   V = k . [N₂]¹ . [ H₂ ]³

• Reações não elementares: reações que ocorrem em várias etapas;

  Os coeficientes da equação química não serão iguais aos expoentes da equação da variação da velocidade. A determinação da lei da velocidade nessa reação, utiliza dados da etapa lenta.*

Reação analisada: NO_2(g) + CO_(g)  → CO_2(g) + NO_(g)
Etapa lenta: NO_2(g) + NO2_(g) → NO_(g) + NO_3(g)
Etapa rápida: NO_3(g) + CO_(g)  → CO_2(g) + NO_{2 (g)}

(portado por Luana )

Colisões favoráveis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Colisões não favoraveis

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Conceitos importantes

Energia de ativação: É a menor quantidade de energia necessária para que aconteça a reação,que varia de reação para reação,tanto na quantidade como na forma.A reação não acontece se a energia adquirida pelos reagentes for menor que a energia de ativação a reação simplesmente não ocorre.

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

Fatores que alteram a velocidade de uma reação

Podem aumentar o número de colisões favoráveis ou diminuir a energia de ativação,fazendo a velocidade da reação aumentar.

Temperatura:

- aumento de temperatura

- aumento de agitação molecular

- aumento de número de colisões favoráveis

- aumento de velocidade de reação

Concentração de reagentes:

- aumento de concentração de reagentes

- aumento de número de colisões favoráveis

- aumento de velocidade da reação

Superfície de contato:

- aumento de superfície de contato

- aumento de número de colisões favoráveis

- aumento da velocidade da reação

Catalisadores

São substâncias que ao ser adicionados ao meio ambiente racional exige menor energia de ativação,fazendo com que a reação se processe de maneira mais rápida.

- não são incorporados aos produtos da reação,sã recuperados no final do processo;

- não alteram o valor do ∆H;

- diminui energia de ativação;

- aumenta a velocidade da reação;

(Postado por Adriana Luciene)

 

Teoria das colisões favoráveis
Esta teoria baseia-se nas ideias a seguir:
•    Para haver reação, as moléculas dos reagentes necessitam colidir umas com as outras.
•    Não são todas as colisões que são favoráveis para formar produto.
•    A rapidez de uma reação é diretamente proporcional ao número de colisões favoráveis.
É preciso saber, para que a reação ocorra se há orientação espacial apropriada e energia suficiente para romper e formar ligações.
É necessário que exista energia suficiente para se atingir o complexo ativado.
                                                                                                           
                                                                                              (postado por kevyn)

  

CINÉTICA QUÍMICA
Estuda os fatores que influem na rapidez dos processos químicos,sendo, o ramo que estuda a velocidade das reações. A velocidade média de uma reação pode ser calculada pela seguinte expressão:

Vm =        delta [X]     =    [X]F  -  [X]i                      [X]: é a concentração
                 delta  T                 Tf  -  Ti                                  delta T:é variação do tempo

(Vm)velocidade média positiva (+)  = velocidade de formação
(vm)velocidade média negativa (-) = velocidade de consumo

 Unidade de medida: mol.l.min (l e min elevados a -1)   

                                                                               ( postado por kevyn)

Maneiras de se calcular o ΔH

Entalpia de formação:
   Qualquer substancia possui um padrão de energia para que a formação de 1 mol desta seja possivel. Para que a reação se realize sçao usadas substancias simples que estão em seu estado padrão.

*Estado padrão: estado alantrópico mais estavel e seu estado físico mais abundante (sua entalpia será igual a zero).

Exemplos de H=0:

            O_2(g),    H_2(g),    N_2(g)      Cl_2(g),     P_(Vermelho)     S_(rombico)     C_(Grafite.),     Al_(s),     Fe_(s),     Na_(S),    

F_2(G),     Br_2(l),      I_2(S),    Au_(s),     Pt_(s).

 

- Utilizando calor de formação;

- Utilizando a energia de ligação;

- Utilizando a Lei de Hess;

•  Utilizando calor de formação:

   Toda substancia apresenta um valor tabelado de entalpia de maneira que é possivel calcular o valor do ΔH de uma reação qualquer utilizando seus respectivos valores, sabendo que:

Δh=Σhp- Σhr 

   Os coeficientes estequiométricos de cada componente devem ser ajustados a cada valor de cada calor de formação.

•  Utilizando energia de ligação:

    Toda reação quimica ocorre com a quebra de ligação e com o estabelecinmento de novas reações.
Assim:

Lado dos reagentes: - ruptura de ligações;
                                - absorção de energia (endotérmica);
                                - sinal positivo. +

Lado dos produtos: - estebelecimento de ligações;
                              - liberaração de energia (exotermica);
                              - sinal negativo. -

* Para se determinar o Δh dessa reação deve-se realizar a soma algébrica entre a H dos reagentes e a H dos produtos.  ΔH = Hr - Hp.

• Utilizando a Lei de Hess:

    Em uma reação quimica, o balanço total de energia resulta na variação de entalpia. Assim, se um processo é intermediado por vários outros, as diversas variações de entalpia, quando somadas, resultam em uma entalpia final.

    Para se calcular o Δh de uma reação química pela Lei de Hess é preciso termos algumas reações auxiliares e conhecermos algumas regras:

-  invertendo a equação, troca-se o sinal do ΔH correspondente a ela;

-  multiplicando ou dividindo a equação por um número qualquer, multiplica-se ou divide-se o ΔH pelo mesmo número;

-  para determinar a equação global deve-se somar o que estiver do mesmo lado e simplificar o que estiver em lados opostos;

-  o ΔH da reação global será a soma do ΔH das reações auxiliares.

Temos como exemplo:

Chegar a essa mesma reação (C_(grafite) + 2 H_2(g) ⇔ CH_4(g)) e descobrir o valor da variação de entalpia, usando a Lei de Hess:

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)                                             x2                                  ΔH = -68,32 kcal                              
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

(Postado por cristian)

Termoquímica

Primeiramente, você precisa saber o que é uma reação química:

  Fenômeno pelo qual os átomos permanecem intactos. Durante as reações, as moléculas iniciais são “desmontadas” e os seus átomos são reaproveitados para “montar” novas moléculas, ou seja, as substancias podem combinar-se com outras substancias transformando-se em novas substancias. 

----------------------------------------------------------------------------------------------------

...RELEMBRANDO...

As substâncias que participam da reação química são chamadas de produtos ou reagentes na equação química.

Reagentes (1° membro) : são as substâncias que estão no início da reação. São as que irão reagir sofrer a transformação.

Produtos (2° membro) : são as substâncias resultantes da reação química.

Ex.: Duas moléculas de gás hidrogênio juntam-se com uma molécula de gás oxigênio formando duas moléculas de água.

2H₂       +       O₂    →       2 H₂O

reagente                    produto

------------------------------------------------------------------------------------------------- 

Entalpia (H) : é a energia associada a átomos, moléculas e íons de uma determinada reação. Podemos calcular o calor de um sistema, através da variação de entalpia (∆H).

∆Htotal = ∆Hfinal - ∆Hinicial

---------------------------------------------------------------------------------------------------- 

  Toda reação química absorve calor ou gera calor, ou seja, há sempre uma troca de energia com o meio exterior ou o meio interior. A termoquímica é um campo da química que estuda essa troca de energia, podendo ser liberada ou absorvida, numa reação química, e dividida assim em:

• Reações Endotérmicas: reações que liberam energia do meio exterior.

- Ex: fotossíntese (6CO₂ + 6H₂O + calor -> C₆H₁₂O₆ + 6O₂).

- Quando a reação é endotérmica a entalpia dos reagentes será sempre  menor que a entalpia dos produtos;

- Retira calor do recipiente fazendo com que ele abaixe sua temperatura.

- ∆H > 0 (sendo positivo).

• Reações Exotérmicas: são reações que absorvem energia do meio exterior.

- Ex: Queima do gás de cozinha (C₃H₈ + 5O₂ -> 3CO₂ + 4H₂O + calor).

- Apresenta entalpia dos reagentes maior que a entalpia dos produtos;

- Fornece calor ao recipiente fazendo com que ele eleve sua temperatura.

- ∆H < 0 (sendo negativo).

(Postado por: Luana)