UNIVERSIDADE de BRASILIA – UNB 1

UNIVERSIDADE de BRASILIA – UNB
Prof. Dra. E. R. MAIA
Instituto de Química, Campus Darcy Ribeiro, Asa Norte, Brasília, DF, 70910-0900
Fones: 61 3107-3893 e 3895. Cel. 9216 4774 E-mails: [email protected]; [email protected]
Disciplina: Equilíbrio e Cinética Química, código 114545
2as e 4as, de 19 às 20H50; 10 sem / 2015 Local: 2a-feira: BSA S A1 16/22 e 4a-feira: A2 16/37
Ementa: Cinética Química. Fundamentar os conceitos de extensão de reação, taxa de conversão, ordem de reação. Leis e
constantes de velocidade (taxa) de reação. Métodos para determinação das equações de velocidade. Efeito da temperatura sobre
as taxas de reação. Mecanismos de reações particulares (reações enzimáticas, polimerização, catálise). Teorias de cinética de
reações. Energia de ativação. Teoria das colisões e do complexo ativado. Teoria do estado de transição. Entropia e energia livre
de ativação. Substâncias puras e equilíbrio de fases. Sistemas de dois e três componentes. Diagramas de fases de um, dois e
três componentes. Regra das fases. Equação de Clapeyron. Equação de Clausius-Clapeyron. Termodinâmica de misturas.
Potencial químico de misturas. Soluções ideais e propriedades coligativas. Soluções diluídas ideais. Constante de equilíbrio.
Equilíbrio em sistemas não ideais.
Tópicos a serem cobertos
Recepção aos alunos. Entrega do programa. Comentários sobre a disciplina.
Estimativa de datas
09/03
Os itens abaixo mencionados não são exaustivos e a ordem pode mudar. Servem para
vocês se orientarem nos livros texto.
Módulo 1: Cinética Química. Parte A. Leis empíricas. Taxa de reações. Constante de Parte A: 11, 16, 18/03,
velocidade (constante de taxas de reações). Ordem de reações. Leis de taxa integradas.
23, 25 /03,
Reações no equilíbrio. Meias-Vidas. Dependência das taxas de reação com a temperatura.
30/03.
Equação e parâmetros de Arrhenius. Reações elementares e elementares consecutivas. Reações Parte B: 01, 06 e 08/04,
uni e bimoleculares. Etapa determinante da taxa de reações. Parte B. Reações em cadeia.
13, 15/04,
Explosões. Reações fotoquímicas. Cinética de polimerização. Catálise. Noções de cinética de
22/04.
reações químicas heterogêneas. Reações catalíticas em fase heterogênea. Reações controladas Não haverá aula no dia
por difusão. Teoria das Colisões. Teoria do complexo ativado. Estado de transição. Dinâmica 20 de abril, porque dia 21
das colisões moleculares. Exercícios para resolver em casa. Exercícios em sala.
é feriado.
Provas escritas :
Módulo 1, parte A e Módulo 1, parte B
Módulo 2: Transformações físicas de substâncias puras. Diagramas de fases (DF) de
substâncias únicas; dependência da estabilidade de fases com a temperatura e a pressão;
transições de fase; efeito da pressão aplicada sobre a pressão de vapor. Equação de
Clapeyron. Equilíbrios sólido-líquido e líquido-vapor. Equação de Clausius-Clapeyron.
Equilíbrio sólido-vapor. Transições de fase. Exercícios para resolver em casa. Exercícios em
sala.
Propriedades de misturas simples. Descrição termodinâmica de misturas. Volume molar
parcial. Equação de Gibbs-Duhem. Energia de Gibbs de misturas. Potencial químico de
líquidos. Soluções ideais/ lei de Raoult. Soluções ideais diluídas/ lei de Henry. Propriedades
de soluções/ coligativas. Elevação do ponto de ebulição. Abaixamento do ponto de
congelamento. Solubilidade/osmose. Atividades. Fases, componentes e graus de liberdade
(variância). Regra de fases. Sistemas de um componente. Interpretação de diagramas de fase
de um componente. Exercícios para resolver em casa. Exercícios em sala.
Prova escrita Módulo 2
30/03 e 22/04
27 e 29/04,
04 e 06/05,
11, 13, 18/05,
20, 25/05,
27/05.
27/05
Módulo 3: Diagramas de fases binários e ternários. Constante de equilíbrio.
Sistemas de dois componentes. Interpretação de diagramas. Diagramas composiçãotemperatura. Destilação de misturas. Azeótropos. Líquidos imiscíveis. DF líquido-líquido.
Temperaturas críticas. Destilação de líquidos parcialmente miscíveis. DF líquido-sólido.
Sistemas de três componentes. DF ternários. Reações químicas espontâneas. Energia de Gibbs.
Quociente de reação. Atividade e fugacidade. Constante de equilíbrio. Interferência da
pressão. Princípio de Le Chatelier. Interferência da temperatura. Equação de van´t Hoff.
Cálculo de constante de equilíbrio a diversas temperaturas. Exercícios para resolver em casa.
Exercícios em sala.
01, 03, 08/06,
10, 15/06,
17, 22/06
24/06
Prova escrita Módulo 3
24/06
Prova substitutiva (toda a matéria)
06/07
Entrega de menção final
08/07
Vide verso
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Prof. Dra. E. R. MAIA
Instituto de Química, Campus Darcy Ribeiro, Asa Norte, Brasília, DF, 70910-0900
Fones: 61 3107-3893 e 3895. Cel. 9216 4774 E-mails: [email protected]; [email protected]
Pr1 + Pr2 + Pr3 + Pr4 =  Pr : 4 = [Mfinal]
O(a) aluno(a) será considerado(a) aprovado(a) se obtiver: [Mfinal] ≥ 5,0
Avaliação do curso:
Bibliografia como exemplificação de livros e sugestões
1. P. W. Atkins, Físico-Química, Rio de Janeiro, LTC, o Atkins de FQ, em português, já está na 9 a edição (2012). Pela
Internet custa entre R$120 e R$150. Verifiquem com seus colegas os volumes convenientes. ISBN: 97885521621041
2. I. R. Levine, Physical Chemistry, NY, 6ªedição, McGraw Hill, 2008. ISBN-13: 978-0072538625
3. D. A. McQuarrie, J. D. Simon, Physical Chemistry: A Molecular Approach, University Science books, 1997. ISBN13: 978-0935702996
Para Cinética sugere-se os livros acima mas, há outros, por exemplo:
4. J. E. House, Principles of Chemical Kinetics. 2nd Edition. NY: Academic Press. 2007.
5. K. J. Laidler, Chemical Kinetics. 3rd edition. NY: Prentice Hall, 1987
6. P. L. Houston, Chemical Kinetics and Reaction Dynamics. NY: Dover Publications, 2006.
Os livros abaixo têm edições antigas, mas existem na BC/UnB e t~em toda a matéria. No entanto, sugiro que procurem
estudar por livros mais modernos e atualizados.
7. G. W. Castellan, Fundamentos de Físico-Química, Rio de Janeiro, Ed. LTC 1986. (Muito antigo, mas há exemplares
na Biblioteca Central...)
5. Walter J. Moore; "Físico-Química"; Vol.1 e 2, Editora Edgard Blücher LTDA, 4a ed., 1976. (Muito antigo, mas há
exemplares na Biblioteca Central...)
6. Luiz Pilla, Físico-Química, Rio de Janeiro, Vol. 1, Ed. LTC 1979
Observações gerais sobre o curso Equilíbrio e Cinética Química.
As aulas são puramente teóricas. Observe-se que o conteúdo é denso e as aulas são sequenciais, uma é essencial
para compreender a aula seguinte. Os inscritos na disciplina devem tentar, realmente, resolver os exercícios das listas,
antes das aulas previstas para a correção destes. Sugiro que NÃO FALTEM ÀS AULAS e tentem, individualmente,
resolver os exercícios. É a melhor forma para localizar tópicos mal compreendidos, reler os textos teóricos para
melhorar a compreensão e fazer os exercícios para autoavaliação (qualidade/densidade das respostas dadas).
As provas são obrigatórias e conterão perguntas teóricas e análise de dados. Um total de 25% de faltas conduz
automaticamente à reprovação no curso. Envio de notas e menções, via Internet, logo após correções. Revisão de
provas em sala.
Sugiro que não faltem às provas correspondentes a cada módulo. Caso faltem, a prova substitutiva será dada
ao final do semestre e envolverá toda a matéria. Essa prova é para aqueles alunos que apresentaram atestado médico (ou
por outro tipo de amparo legal), ou aqueles que foram mal em alguma prova, e desejarem substituir a menor nota. Neste
último caso, substituir significa: se fizerem a prova substitutiva e tiverem nota ainda mais baixa do que aquela que
pretendem substituir, é a nota da prova substitutiva que contará.
Prof. Dra. Elaine Maia
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