Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Seção 25.1
Lei cinética
❱❱ Objetivos
C CEnunciar o que é lei
cinética, ordem de
reação em relação a
cada reagente e ordem
global de reação.
C CDeduzir a lei cinética de
uma reação a partir de
dados experimentais.
C Calcular a constante
de velocidade de uma
reação e deduzir sua
unidade.
❱❱ Termos e conceitos
• lei cinética (ou lei de
velocidade) de uma
reação
• ordem de reação
1 A expressão da lei cinética
Para uma reação genérica:
a X 1 b Y # produtos
denomina-se lei de velocidade ou lei cinética a seguinte expressão:
v 5 k ? [X] m ? [Y] n
em que:
v 5 velocidade (rapidez) da reação;
k 5 constante de velocidade (característica da reação e da temperatura);
[X] e [Y] 5 concentração dos reagentes X e Y, em mol/L;
m e n 5 expoentes determinados experimentalmente.
Os expoentes m e n são chamados de ordem de reação:
m 5 ordem da reação em relação a X
v 5 k ? [X] m ? [Y] n n 5 ordem da reação em relação a Y
m 1 n 5 ordem global da reação
2 Exemplos de lei cinética
A lei cinética é deduzida com base experimental. Vejamos exemplos:
Primeiro exemplo:
Decomposição de N 2 O 5 : 2 N 2 O 5 (g) # 4 NO 2 (g) 1 O 2 (g)
A reação foi repetida algumas vezes, mudando-se a concentração inicial
do reagente e mantendo-se a temperatura constante. A cada repetição,
mediu-se a velocidade inicial da reação. Os valores foram tabelados:
[N 2 O 5 ] (mol/L) Velocidade inicial (mol/L ? h)
0,010 0,016
0,020 0,032
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
0,030 0,048
Analisando essa tabela, podemos notar que, quando a concentração de
N 2 O 5 duplica, a velocidade da reação também duplica. E, quando a concentração
de N 2 O 5 triplica, a velocidade também triplica.
[N 2 O 5 ] (mol/L) Velocidade inicial (mol/L ? h)
0,010 0,016
Unidade G • Cinética química
308
? 2
0,020 ? 3 0,032
? 2 ? 3
0,030 0,048
Concluímos, portanto, que a velocidade dessa reação é diretamente
proporcional à concentração de N 2 O 5 , o que pode ser expresso matematicamente
ou em palavras.
v 5 k ? [N 2 O 5 ] (k é uma constante de proporcionalidade)
( Em palavras: A rapidez da reação de decomposição no N2O 5 , a temperatura
constante, é diretamente proporcional à concentração, em mol/L,
do reagente, N 2 O 5 .)