Cinética Química
Autor: Bernardo Maia
Cinética Química
Esse é a parte da química onde é estudado a
velocidade das reações e os fatores que
podem alterá-la, contribuindo para que seja
mais rápida ou mais devagar.
Cinética Química
Primeiramente vamos pensar:
As reações ocorrem sozinhas ou necessitam de algo
para ocorrerem ?
Energia Cinética
As reações necessitam de energia para que
aconteçam. Essa energia é chamada de
energia de ativação ( Eat).
Essa energia pode ser fornecida de diversas
formas como calor, atrito dentre outras.
Gráfico Energia de Ativação
Nos gráficos, a
energia de
ativação é
representada pela
diferença entre os
reagentes e o
topo da curva.
Quando essa energia é fornecida para os
reagentes( onde ocorre a reação), eles se
agitam de formam que o complexo ativado
apareça, que é o momento da reação de
maior energia.
Complexo Ativado
No complexo ativado, os reagentes estão com
as ligações rompidas e ocorre a colisão efetiva,
que consiste na real formação do produto.
Gráfico
No gráfico ao lado
podemos localizar:
I – Energia do complexo
ativado
II – Energia de ativação
III –Entalpia dos
reagentes
IV- Entalpia dos produtos
V- Entalpia da reação
A reações podem ocorrer em apenas uma
etapa, sendo chamada de reação elementar
ou em mais de uma etapa chamada de nãoelementar.
Como dito anteriormente, a reação ocorre nos
reagentes. A fórmula da velocidade das
reações consiste na multiplicação das
concentrações dos reagentes elevadas a seus
coeficientes, multiplicados por uma constante.
Apenas os compostos aquosos e gasosos
participarão da fórmula da velocidade da
reação não sendo utilizados os sólidos e os
líquidos.
Tipos de reação
1. Reação elementar ( genérica)
A ( s) + 2B ( g) + C ( aq)
E ( aq)
2. Reação não- elementar
A ( s) + C ( aq)
E ( aq) Etapa rápida
E(aq) + D (s)
F (aq) Etapa lenta
As reações não elementares, possuem sempre
uma etapa lenta e as demais são rápidas. Essa
etapa será a determinante da velocidade das
reações, sendo esta a utilizada na fórmula.
• Exemplo da velocidade da reação:
Serão utilizadas reações elementares e não
elementares já citadas.( Volte ao slide tipo de
reação)
Elementar: V=K[B]2[C]
Não -elementar: V=K[E]
Gráfico reação não-elementar
Nos gráficos de reações não elementares
temos a presença de mais de uma curva,
sendo a de maior energia de ativação a etapa
lenta.
No gráfico temos a
presença de duas etapas,
sendo a mais lenta a etapa
II por ter maior Eat
Fatores que alteram velocidade da
reação
Alguns fatores alteram a velocidade da reação,
sendo eles:
• Concentração
• Temperatura
• Superfície de contato
• Catalisador/ Inibidor
• Pressão
Vamos pensar:
• Como a concentração pode afetar na
velocidade da reação?
Veja a imagem abaixo:
Existe uma grande
chance das
pessoas se
esbarrarem neste
local ou num local
mais vazio?
Assim como num ambiente com muitas
pessoas é provável que elas se esbarrem,isso
também ocorre com os reagentes de uma
reação.
Quanto maior a concentração dos reagentes,
maior o número de choques entre eles e
consequentemente maior a quantidade de
produto formado, sendo mais rápida a reação.
Ilustração do efeito da concentração
Na ilustração ao lado
podemos perceber
que quando a
concentração
aumenta, as colisões
moleculares também
aumentam.
• Temperatura:
• Como a temperatura poderia alterar na
velocidade das reações?
• Vejamos a figura:
Na figura temos a imagem de uma água em ebulição.
Nesse momento as moléculas se encontram agitadas
o que irá contribuir para um choque mais rápido dos
reagentes, ocorrendo mais rapidamente a reação.
Superfície de contato:
• A superfície de contato está relacionada à
superfície exposta para reagir. Se a superfície
aumenta, a reação ocorrerá mais
rapidamente.
Na imagem ao lado
temos a presença de
uma roda onde está
com formação de
ferrugem. Essa reação
ocorre devido ao
contato do metal com o
oxigênio.
• Para Pensar:
Como fazemos para manter as rodas e latarias
do carro sem sofrer o processo de
enferrujamento?
Catalisador/ Inibidor
O catalisador tem a função de acelerar uma
reação diminuindo a energia de ativação da
reação.
No gráfico ao lado a curva azul
representa a reação sem
catalisador. Ao adicionarmos o
catalisador, a energia de
ativação diminui representada
pela linha vermelha.
• O inibidor tem a função de retardar a reação,
fazendo com que necessite de uma maior
energia de ativação para ocorrer.
• Exemplo: os conservantes de alimentos têm a
função de inibir o processo de uma reação
que possa causar alteração no alimento.
O catalisador dos carros
O catalisador dos carros, lançado em 1992 como
item obrigatório nos veículos, tinha a função
de fazer com que a queima da gasolina fosse
completa de forma que liberasse o dióxido de
carbono ( CO2) e não o monóxido ce carbono (
CO) gás muito mais nocivo que o CO2.
• Veja a ilustração de um catalisador
O CO é transformado em CO2
para se tornar menos poluente.
http://www.carroecia.com.br/reportagens/especial/cuidados.asp
• Pressão:
Para finalizar os fatores que alteram a
velocidade da reação, temos a pressão que,
que só afetam os gasosos. Quando
diminuímos o volume de onde o gás se
encontra, aumentamos a pressão do gás que
passa a ter suas moléculas mais próximas
favorecendo a reação
Atividades propostas
1.
•
•
•
Faça algumas experimentações rápidas para ilustrar os fatores que
alteram o equilíbrio, e peça ao aluno que explique o que ocorre.
Jogue sobre um pedaço de batata algumas gotas de água oxigenada.
Aqueça um pouco de água e coloque em um copo. Em outro recipiente,
coloque água gelada ou à temperatura ambiente. Jogue um
comprimido efervescente de mesmo tamanho em cada copo e
acompanhe o tempo de dissolução.
Coloque água à temperatura ambiente em dois copos. Pegue dois
comprimidos efervescentes e tritura um deles. Joguem nos copos e
observe o tempo de dissolução.
2. Dê três exemplos de superfície de contato e
concentração de situações cotidianas que
alterem a velocidade de alguma reação.