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Guias e Dicas
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cinética quimica, Notas de estudo de Engenharia Química

Cinética Quimica

Tipologia: Notas de estudo

2014

Compartilhado em 18/03/2014

luis-fonseca-1
luis-fonseca-1 🇧🇷

4.5

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Baixe cinética quimica e outras Notas de estudo em PDF para Engenharia Química, somente na Docsity! PLANO DE AULA Docente: TEMA: Estudo descritivo da Cinética Química APRESENTAÇÃO • Objetivos • Introdução • Desenvolvimento • Recursos • Experimento DESENVOLVIMENTO Cada processo químico industrial é projetado para produzir economicamente um produto desejado, a partir de uma variedade de matérias primas, através de uma sucessão de etapas de tratamento. As matérias primas são submetidas a um determinado número de etapas de tratamento físico de modo a torna-las aptas a reagir quimicamente no interior do equipamento de reação (reator). (LEVENSPIEL, 2000) DESENVOLVIMENTO Matérias Primas — ETAPAS TRATAMENTO FÍSICO | ETAPAS TRATAMENTO QUÍMICO Reciclo (by-pass) ———+ ETAPAS TRATAMENTO FÍSICO II Figura 01 - Processo químico típico Produtos — DESENVOLVIMENTO Temperatura Composiçã o Pressão Catalisador Inibidor Produtos Reações Químicas Figura 02 – Parâmetros influenciadores na taxa de reação A lei de velocidade para as reações elementares vai depender do número de moléculas reagentes envolvidas na colisão. Já a lei de velocidade para reações não elementares (reação global) vai depender da etapa mais lenta do mecanismo, ou seja, reação elementar mais lenta. • DESENVOLVIMENTO DESENVOLVIMENTO Exemplo: HBr + NO PRA RUA (reação elementar) elementar) . HBr+H Na H,0 + Br, (reação elementar) (reação não-elementar) e 2HBr + NO, > H,0 + NO + Br, (reação não-elementar) Vienta — Vglobal = k[HBr]INO,] DESENVOLVIMENTO Teoria das Colisões  As moléculas possuem intrinsicamente “energia própria” conhecida como energia intermolecular, e esta energia faz com que as moléculas fiquem em movimento. Tais movimentos das moléculas dão origem à colisões, e a partir dessas colisões podem ocorrer às reações; DESENVOLVIMENTO Portanto, para que ocorra uma reação química é necessário um mínimo de energia cinética, ou seja, uma energia de ativação (Ea) para que as moléculas reagentes devam possuir para que a colisão seja eficaz. Para cada reação existe um valor característico de energia de ativação. O complexo ativado é a fase intermediaria no quais estão se enfraquecendo as ligações dos reagentes e se formado a dos produtos. Neste instante, a nuvem eletrônica de cada uma das duas moléculas começa a se deformar até suas ligações se romperem. DESENVOLVIMENTO Figura 02 – Perfil energético da reação química Fonte: http://www.mundoeducacao.com/quimica/energia-ativacao-complexo-ativado.htm Considerando que a “velocidade de reação” entre as duas moléculas reagentes, A e B, é diretamente proporcional às suas concentrações e a frequência de colisões eficazes. A frequência de colisões eficazes (), é dada pela expressão do modelo de distribuição de Boltzmann. • DESENVOLVIMENTO DESENVOLVIMENTO O aumentando da temperatura provoca um aumento na energia cinética média das moléculas e, com isso, um aumento no número de colisões, o que irá acarretar aumento da velocidade da reação. Em um sistema, nem todas as moléculas apresentam a mesma energia cinética e somente uma fração delas possui energia suficiente para reagir. DESENVOLVIMENTO Figura 03 – Gráfico da distribuição de energia Figura 04 – Gráfico da distribuição de energia com aumento da temperatura   Fonte: http://www.marco.eng.br/cinetica/trabalhodealunos/CineticaBasica/influencia.html DESENVOLVIMENTO Muitas reações, e particularmente as reações elementares a expressão da lei da velocidade tem o efeito da temperatura registrado pela constante de velocidade (). Onde está é representada: 𝐤=𝐤 0𝐞 −𝑬𝒂 𝐑𝐓 Lei de Arrhenius:𝑘0=¿ Fator Pré–Exponencial 𝐸𝑎=¿ Energia de Ativação R=¿ Constante dos gases ideais
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