Cinética Química (aula 02)

professora Figueiroa chegando aqui na área com vocês e a gente vai dar continuidade ao estudo da cinética química Então se tu chegou aqui agora tem outra aula tá na aula a gente vai falar lá sobre esse início da parte do estudo da cinética o que a cinética estuda o cálculo da velocidade média os fatores que vão alterar a velocidade de uma reação e na aula de hoje que no caso é nossa aula 02 a gente vai dar continuidade ao estudo do cálculo da velocidade Tá então vamos simbora a gente visualizou lá na primeira aula que

a velocidade média Ou seja a velocidade em um espaço de tempo ela vai ser medida por vou colocar módulo né porque para quem assistiu a aula sabe que para a velocidade dos reagentes a gente vai ter uma velocidade negativa e vai ficar uma coisa um pouco estranho a gente tem a variação da concentração molar reagente ou produto sobre a variação do tempo só que esse cálculo da velocidade a gente tá calculando no espaço de tempo do tempo um ao tempo dois do tempo TRS ao tempo qu Então não é a velocidade naquele momento que você

tá fazendo o estudo e sim uma média de um espaço de tempo tá então esses dois camaradas aqui ó Goldberg e o iG eles bolaram aí a lei de ação das massas então a lei de ação das massas é uma fórmula de você calcular a velocidade is inst Tânia Ou seja é a velocidade naquele momento que você tá visualizando o seu sistema É como se você tivesse em um carro e em algum momento você olhasse para o velocímetro então aquilo ali é a velocidade instantânea é o a velocidade no momento da sua observação tá então

esses dois camaradas aí propuseram um jeito da gente calcular a velocidade instantânea ou seja naquele momento observado no meu reacional Tá então não é uma fórmula pronta como é a fórmula da velocidade média onde você tem variação de concentração molar sobre variação do tempo a lei de ação das massas você vai montar a sua fórmula para calcular a velocidade instantânea para aquela reação de acordo com os dados da sua equação química Então vamos entender esses dois camaradas disseram o seguinte que para você calcular a lei de velocidade a velocidade vai ser igual a uma constante

que você vai chamar de k e como é que eu vou saber o valor de k a lei de velocidade Ela depende da sua reação e da temperatura que aquela que aquela reação tá acontecendo Então k não é um valor fixo que você vai memorizar então cada reação para cada temperatura tem um valor de k vai ser igual a concentração molar dos reagentes a índices vou voltar volta a fita volta a fita de novo para você que ficou aí bugado você tem essa reação aqui genérica tá então seus reagentes a b c dando x y

e z Beleza então a lei de ação das massas vai dizer o seguinte velocidade é igual a k que eu não sei quem é vezes a concentração molar dos reagentes e produtos Figueiroa esqueça esses reagentes vão est elevados a índices que podem ser ou não os coeficientes estequiométricos tá nesse caso aqui a b c são os índices pode ser os coeficientes ou não Então como é que eu vou saber a gente vai falar sobre isso já já eu só quero que você entenda que são as concentrações molares elevados a índices que podem ser ou não

seus coeficientes estequiométricos como saberei o elaborador da questão que você vai estar resolvendo Ele vai lhe dar uma pista se você pode dizer que esses índices são seus coeficientes ou que não são não são não tem problema você chama lá de outras letras sei lá d e e f Então eu só quero que você entenda a montagem da lei de velocidade porque vai depender da temperatura que sua reação tá acontecendo e vai depender de quem são seus coeficientes Fechou então k é específico para cada reação k que é a constante da lei de velocidade ela

é específica para cada reação por isso ISS que você não vai memorizar qual é o valor de k então cada reação possui a sua constante cada reação possui sua constante todas elas você vai chamar de k e esse k ele depende exclusivamente da temperatura então Figueiroa para mesma reação Se eu mudar a temperatura o meu Car muda exatamente para a mesma reação se você mudar a temperatura o seu k muda e se eu mudar as concentrações não muda e se eu abaixar a pressão não muda k só depende da temperatura Então vamos fechar aqui pra

gente passar pro próximo slide a lei de velocidade ela é igual a constante k vezes as as concentrações molares dos reagentes elevada a índices pode ser os coeficientes chequi métricos pode coincidir ser os mesmos valores ou pode não ser beleza para você toda vez não pensar que o índice o que você vai elevar é exatamente seu coeficiente estequiométrico Talvez sim talvez não como saberei o elaborador da questão que você tá respondendo ele vai lhe dar uma pista para você seguir esse caminho Simbora então a gente tem que entender que essa montagem dessa lei de velocidade

ela não é uma coisa tão simples assim por quê a gente tem que lembrar lembrar que para sistemas heterogêneos ou seja se eu tiver algum reagente na fase sólida esse gente não vai entrar na minha lei de velocidade dê uma olhadinha para essa reação aqui eu tô com óxido de sódio que é um reagente sólido misturado com um reagente gasoso Então você já tem um sistema heterogêneo dando aqui outro sólido que é o carbonato de sódio se eu fosse montar a lei de velocidade a lei de velocidade seria k que eu não sei quem é

vezes o meu reagente óxido de sódio elevado a alguém a vezes o outro meu reagente que é o dióxido de carbono elevado a alguém vou chamar de B não posso dizer que é um que são os coeficientes que estão aqui não posso afirmar Então vou chamar de a e de B para eu não cometer esse erro só que na lei de ação das massas as substâncias sólidas elas não entram então Ó vou apagar não vai entrar então fica tiou só vai ficar aí o dióxido de carbono exatamente só vai entrar aqui na minha lei de

ação das massas o dióxido de carbono elevado a quem vou chamar de a de B de c de D do que você quiser eu só não posso afirmar neste momento que vai ser o coeficiente um porque a questão não tá me dizendo nada então eu não posso afirmar que é igual eu só sei que é elevado aí a algum índice fechou deu para você entender então por que que a gente não coloca o meu reagente sólido a concentração do reagente sólido ela não vai variar no meio reacional porque essa concentração ela tá muito ligada à

superfície de contato Então vai variar a concentração de um sólido dependendo da sua superfície de contato então isso aí já é panos para outras mangas Então vamos deixar isso para lá reagente sólido não entra na minha lei de velocidade coloca o quê coloque um ou seja não coloque nada ela não vai entrar na sua lei de velocidade simbora e se eu tiver um reagente líquido também não entra na minha lei de velocidade Cuidado para você não confundir líquido e gasoso são ou líquido e acuoso desculpe são coisas diferentes são coisas diferentes então se você tem

um reagente acuoso beleza ele vai entrar na sua lei de velocidade se você tem um reagente líquido ele não entra na sua expressão de lei de velocidade ou seja sólido e líquido não entram na sua lei de velocidade não entra não entra na lei de ação das massas na lei de velocidade fechou não entra Então se é líquido ou se for uma substância sólida tá barrada no baile não vai entrar tá mais fácil ainda por isso como eu já disse a vocês nessa aula só umas 300 vezes hoje a lei de velocidade ela não é

uma fórmula fixa Ela não é uma fórmula fixa Ela depende da interpretação da equação que você tá lendo tá então entra a e entra gasoso líquido e sólido tchau não vai entrar e se os meus reagentes foram todos gasosos se forem todos gasosos em vez de você utilizar na lei de ação das massas as concentrações molares vamos trocar por pressão parcial então a lei de ação das massas vai mudar não não vai mudar pressões pressão parcial ou pressões parciais Então se todos os seus reagentes forem gasosos possa ser que a questão não trabalhe com você

concentração molar ela Trabalhe com você pressão parcial então a sua montagem da lei de ação das massas é a mesma coisa velocidade é igual a 1 k que eu não sei quem é ó aqui não tá gasoso e aqui não tá gasoso pressão pacial de H2 vezes pressão parcial de O2 elevada a quem não sei elevada alguns números aí eu não posso afirmar não posso afirmar que é 2 e que é um né que tá subentendido aqui eu só quero que vocês entendam como é que monta a lei de ação das massas é estranho a

gente olhar para uma expressão e ver tanta incógnita não é isso mas a questão que vocês vão trabalhar ela vai dar margem para você ler e saber ah posso dizer que a é do posso colocar aqui ó de certeza posso colocar aqui de certeza dois e aqui um a questão ela vai lhe dar essa informação Não se preocupe com isso eu quero só que você entenda como é que monta a lei de ação das massas pode ser Expressa em concentração molar ou pode ser expressa emão essão tanto faz a montagem é a mesma o entendimento

é tudo igual fechou vamos simbora então como eu falei para você ó vai começar a aparecer aí uma luz no fim do túnel tá eu sei que a pessoa fica um pouco aflito com essa questão de tá tantas incógnitas elevada a a b a c a x a y Mas vamos lá algumas reações gente elas acontecem através de mecanismos Ou seja a gente tem várias etapas é porque é muito na Globo é assim né a reage a vai colidir com o b e vai dar c é assim na novela da Globo Mas na vida real

as reações elas dificilmente acontecem em uma única etapa que é o que a gente chama de etapa elementar a gente tem uma série de etapas onde a gente vai ter a formação de vários intermediários para lá no final eu terho realmente o meu produto então na vida real as reações acontecem em mecanismos ou seja em várias etapas agora que mascou mesmo aí como é que eu vou montar a lei de velocidade paraa minha reação já que ela acontece em várias etapas quando você tiver lendo a sua questão você vai ver essa palavrinha mágica aqui ó

etapa lenta Então quando você vê a etapa lenta você vai esquecer tudo o que sua questão tá trazendo porque vamos entender o que é que tá aqui no slide para você esta é a sua reação tá dióxido de nitrogênio liindo com reagindo com o monóxido de carbono para me dar monóxido de nitrogênio e dióxido de carbono Essa é a reação da Globo a mistura reage com B mistur resultando em C e D Isso é o que a gente imagina que acontece só que lá nos Bastidores essa reação ela acontece em duas etapas Onde você tá

vendo que as próprias moléculas de dióxido de nitrogênio elas vão colidir entre si para formar esses intermediários ó aí depois esses intermediários um deles vai colidir com o meu reagente aqui ó para me dar esses dois reagentes aqui esses dois subprodutos Então veja as reações elas acontecem em etapas dificilmente você tem uma reação papum A mais B dando C como você tá vendo aqui Mas quais são os mecanismos Por que tem mecanismo quantas etapas tem um mecanismo deixe isso para lá eu só quero que você se foque no mecanismo que pode ter uma etapa duas

3 10 não importa o que importa é que no seu mecanismo você terá uma única etapa lenta uma única etapa lenta Então ela dita a velocidade da sua reação é ela quem dita a velocidade de uma reação você tá lá na fila do self service você tá atrás de uma pessoa e essa pessoa ela tá muito indecisa para colocar a comida lá na no prato Então por mais que eu esteja eu e as outras pessoas que estão atrás de mim esteja com muita pressa a gente não esteja tão tão em dúvida do que vai colocar

lá no prato e a gente deja querendo acelerar a pessoa que está mais lenta indecisa na colocação da comida no prato ela vai ditar a velocidade da fila do celv ser Vocês estão entendendo como é então não adianta você ter várias etapas rápidas porque o que vai ditar a velocidade da reação é a etapa lenta então a lei de velocidade ela é em cima dela da Etapa lenta Então você tem aí três equações químicas E como é que você vai montar a lei de velocidade lei de velocidade vai ser igual a k que eu não

sei quem é vezes o meu reagente quem é o meu reagente na etapa lenta NO2 NO2 ou seja NO2 duas então ó NO2 elevado ao quadrado A Figueira então neste caso eu posso dizer que o coeficiente estequiométrico é o meu índice Olha aí o negócio clareando para você então quando quando a questão Ela traz para você a etapa lenta ou ela diz assim no texto da questão a reação elementar Então pode pegar os eficientes estequiométricos e colocar lá como seus índices na lei de ação das massas pode colocar sem erro viu e quem quem perguntar

quem foi que mandou pode dizer que fui eu então é assim que você vai montar sua lei de ação das massas então dessa forma você já tá vendo que às vezes às vezes o índice vai coincidir com os coeficientes estequiométricos Mas não é sempre mas a questão ela vai lhe dar uma dica e a dica que eu tô lidando é essa etapa mecanismo de reação etapa lenta então monte monte a lei deel cidade olhando para os coeficientes estequiométricos se alguém ainda tá com dúvida porque é que apareceu esse dois você não tem dois NO2 aqui

ó então é a mesma coisa de você ter assim 2no 2 Então esse 2 que é o coeficiente estequiométrico ele vem para cá ó é o teu índice Fechou então Ó o negócio já tá clareando então não esquece isso mecanismo de reação a etapa lenta ela vai ditar a velocidade da sua reação beleza e pra gente fe a nossa aula é importante a gente entender a ordem de uma reação porque pra gente entender uma ordem de uma reação Talvez caia lá no teu exercício para te dar uma luz para te dar uma luz de quem

são os teus índices na lei de ação das massas então ó se ele tá afirmando que essa reação é de segunda ordem então Ó o índice aqui é um e o índice aqui é 1 então 1 + 1 2 então a ordem a ordem de uma reação é o som dos expoentes então a ordem de uma reação é o somatório dos expoentes aqui tá índice 2 aqui subt 1 não é isso então 2 mais 1 ordem 3 aqui tá 1 reação de primeira ordem e aqui V iG k ordem 0 existe isso Figueiroa existe isso

quer dizer que essa reação aqui ela só depende da temperatura meu Jesus Então quer dizer que os os reagentes aí estão só como figurantes não entre nesse mérito eu só quero que você entenda Como é que você sabe a ordem de uma reação Isso aqui vai lhe dar margem para você saber quem são os os os expoentes na sua lei de de ação das massas tá E lá na no texto da questão possa ser que esteja dizendo assim uma reação de segunda ordem Então você já fica ligado que o seu expoente vai ser o quê

ou 1+ 1 que é do ou um expoente só igual a 2 tá então você entender a ordem de uma reação é de fundamental importância lembre-se que a ordem de uma reação é apenas a soma dos expoentes primeira ordem segunda ordem terceira ordem ordem zero não tem um reagente participando da minha reação fechou então se você chegou até aqui deixa o teu joinha compartilha nos segue e até a próxima