SUMARIOINTRODUÇÃO..........................................................................................................................................................................2

CINÉTICA QUÍMICA...........................................................................................................................................................3

COMO AS REAÇÕES OCORREM.....................................................................................................................................3

CONDIÇÕES FUNDAMENTAIS.......................................................................................................................................4

TEORIA DA COLISÃO........................................................................................................................................................4

ENERGIA DE ATIVAÇÃO..................................................................................................................................................5

RAPIDEZ DAS REAÇÕES..................................................................................................................................................6

FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS...........................................................7

BIBLIOGRAFIA...................................................................................................................................................................10

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INTRODUÇÃOExiste um ramo na ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam, é a chamada Cinética Química.

Pode se definir reações químicas como sendo um conjunto de fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a diferentes compostos.

O conhecimento e o estudo das reações, além de ser muito importante em termos industriais, também estão relacionados ao nosso dia a dia.

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CINÉTICA QUÍMICAEquação química é a representação gráfica de uma reação química, onde os reagentes aparecem no primeiro membro, e os produtos no segundo.

A + B C + D

Reagentes Produtos

A velocidade de uma reação é a rapidez com que os reagentes são consumidos ou rapidez com que os produtos são formados. A combustão de uma vela e a formação de ferrugem são exemplos de reações lentas. Na dinamite, a decomposição da nitroglicerina é uma reação rápida.

As velocidades das reações químicas são determinadas através de leis empíricas, chamadas leis da velocidade, deduzidas a partir do efeito da concentração dos reagentes e produtos na velocidade da reação.

COMO AS REAÇÕES OCORREM

As reações químicas ocorrem com velocidades diferentes e estas podem ser alteradas, porque além da concentração de reagentes e produtos, as velocidades das reações dependem também de outros fatores como:

Concentração de reagentes: quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. Para que aconteça uma reação entre duas ou mais substâncias é necessário que as moléculas se choquem, de modo que haja quebra das ligações com consequente formação de outras novas. O número de colisões irá depender das concentrações de A e B.

É fácil perceber que devido a uma maior concentração haverá aumento das colisões entre as moléculas.

Superfície de contato: um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido de sonrisal triturado e ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água.

Temperatura: quando se aumenta a temperatura de um sistema, ocorre também um aumento na velocidade da reação. Aumentar a temperatura significa aumentar a energia cinética das moléculas. No nosso dia a dia podemos observar esse fator quando estamos cozinhando e aumentamos a chama do fogão para que o alimento atinja o grau de cozimento mais rápido.

Catalisadores: os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem sofrerem alteração permanente, isto é, durante a reação eles não são consumidos. Os catalisadores permitem que a reação tome um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe mais rapidamente. É importante lembrar que um catalisador acelera a reação, mas não aumenta o rendimento, ou seja, ele produz a mesma quantidade de produto, mas num período de menor tempo.

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CONDIÇÕES FUNDAMENTAISPara que uma reação química ocorra é necessário satisfazer quatro condições básicas, que são:

1. Os reagentes devem entrar em contato;

2. Deve haver afinidade química entre os reagentes;

3. As colisões entre as partículas dos reagentes devem ser eficazes;

4. Deve-se atingir a energia de ativação.

TEORIA DA COLISÃO Pela teoria da colisão, para haver reação é necessário que:

As moléculas dos reagentes colidam entre si; A colisão ocorra com geometria favorável à formação do complexo ativado; A energia das moléculas que colidem entre si seja igual ou superior à energia de ativação.

Colisão efetiva ou eficaz é aquela que resulta em reação, isto é, que está de acordo com as duas últimas condições da teoria da colisão. O número de colisões efetivas ou eficazes é muito pequeno comparado ao número total de colisões que ocorrem entre as moléculas dos reagentes.

Quanto menor for a energia de ativação de uma reação, maior será sua velocidade.

Uma elevação da temperatura aumenta a velocidade de uma reação porque aumenta o número de moléculas dos reagentes com energia superior à de ativação.

Regra de van't Hoff - Uma elevação de 10°C duplica a velocidade de uma reação.

Esta é uma regra aproximada e muito limitada.

O aumento da concentração dos reagentes aumenta a velocidade da reação.

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ENERGIA DE ATIVAÇÃOÉ a energia mínima que os reagentes precisam para que inicie a reação química. Esta energia mínima é necessária para a formação do complexo ativado. Quanto maior a energia de ativação mais lenta é a reação porque aumenta a dificuldade para que o processo ocorra. Quanto menor a energia de ativação menor a “barreira” de energia, mais colisões efetivas e, portanto uma reação mais rápida.

Gráficos Endotérmicos e Exotérmicos para a Energia de Ativação

A energia de ativação varia de acordo com o tipo de reação química. Nas reações endotérmicas ela é maior do que na exotérmica.

Onde:

Endotérmico

Exotérmico

 

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RAPIDEZ DAS REAÇÕESA velocidade de uma reação química é definida como a relação entre a quantidade consumidaou produzida e o intervalo de tempo utilizado para que isso aconteça. 

Geralmente, essas quantidades são expressas em mols. A medida do tempo também pode ser pronunciada em qualquer unidade que esteja de acordo com a reação:

A expressão abaixo pode ser utilizada para calcular a velocidade de uma reação: 

Onde:

Vm é a velocidade média da reação. ∆n é a variação da quantidade em mols de um componente (em módulo). ∆t é o tempo gasto em tal variação. 

Exemplo:

Seja a reação A + B → C + D, efetuando-se num sistema fechado. Vamos determinar a quantidade em mols de C em dois instantes:

t1 = 10min → n1 = 2 mol 

t2 = 20min → n2 = 3 mol 

A velocidade média será:

A cada minuto forma-se uma média de 0,1 mol de C.

Podemos utilizar várias grandezas para calcular a

velocidade média ou rapidez da reação:

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FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICASAlguns fatores podem aumentar ou diminuir a velocidade de uma reação química. São eles:- temperatura- superfície de contato- pressão- concentração- presença de luz- catalisador- inibidores

Temperatura

A temperatura está ligada à agitação das moléculas. Quanto mais calor, mais agitadas ficam as moléculas. Se aumenta a temperatura, aumenta a energia cinética das moléculas (movimento). Se as moléculas se movimentam mais, elas se chocam mais e com mais energia, diminuindo a energia de ativação e em consequência, aumenta o número de colisões efetivas e portanto a velocidade da reação também aumenta.

Por este motivo, aumentamos a chama do fogão para cozinhar e utilizamos a geladeira para evitar a deterioração dos alimentos.

Superfície de Contato

A área de contato entre os reagentes também interfere na velocidade das reações químicas. Quanto maior a superfície de contato, maior o número de moléculas reagindo, maior o número de colisões eficazes e portanto, aumenta a velocidade da reação.

Isto explica porque devemos tomar um comprimido de aspirina, por exemplo, inteiro do que em pó. O comprimido em pó reage mais rapidamente, causando lesões no nosso estômago. Se ele for ingerido inteiro, levará mais tempo para reagir, evitando lesões.

Uma substância em pó reage mais rápido do que uma substância inteira porque possui maior superfície de contato.

Veja outros exemplos:- a carne é digerida mais facilmente quando mastigada do que inteira;- gravetos queimas mais rápido do que um pedaço de madeira de mesma massa;- palha de aço queima mais rápido do que um pedaço de ferro de mesma massa.

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Pressão

Pressão é a razão entre força e área, ou seja, fazer força sobre uma determinada área. Com o aumento da pressão em um recipiente, diminui o volume e desta forma aumenta a concentração dos reagentes. As moléculas se chocam mais, aumentando o número de colisões e portanto, aumenta a velocidade da reação.

Concentração está relacionado à quantidade de soluto e de solvente de uma substância. Se aumenta a concentração de reagentes , aumenta o número de moléculas dos reagentes, aumentando o número de colísões e aumentando também a velocidade da reação. Está associada à Lei Cinética (Lei de Guldber-Waage).Quando se aumenta a concentração de oxigênio numa queima, a combustão acontece mais rápido.

Presença de Luz

Algumas reações químicas ocorrem com maior velocidade quando estão na presença de luz. A luz influencia na velocidade das reações porque é uma energia em forma de onda eletromagnética que ajuda a quebrar a barreira da energia de ativação. A água oxigenada, por exemplo, se decompõe mais facilmente quando está exposta à luz, por isso devemos deixá-la guardada em local escuro. A fotossíntese realizada pelas plantas é um tipo de reação que é influenciada pela presença da luz. Outra reação onde é muito utilizada a luz é a decomposição do AgBr que dá origem aos filmes fotográficos.

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CONCLUSÃO

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BIBLIOGRAFIA

www.Brasilescola.com

www.física.net

www.soq.com.br

www.colégioweb.com.br

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