Cinética química

Cinética química.

A cinética química, também conhecida como cinética de reação, é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas de processos químicos e os fatores que as influenciam.

Cinética química inclui investigações de como diferentes condições experimentais podem influir a velocidade de uma reação química e informações de rendimento sobre o mecanismo de reação e estados de transição, assim como a construção de modelos matemáticos que possam descrever as características de uma reação química.

A velocidade media

A velocidade da reação recebe geralmente o nome de taxa de reação. A taxa de reação está relacionada com: as concentrações dos reagentes e seu estado particular (estado físico, estado nascente dos gases, estado cristalino ou amorfo dos sólidos),o fato dos reagentes estarem ou não em solução (neste caso a natureza do solvente irá influir na velocidade da reação), a temperatura, a eletricidade, a luz, a pressão, a presença de catalisadores e dos produtos de reação.

Teoria das colisões: a velocidade de reação aumenta proporcionalmente à concentração dos reagentes

Sua importância é muito ampla, já que se relaciona com temas como, por exemplo, a rapidez com que um medicamento atua no organismo ou com problemas industriais, tais como a descoberta de catalisadores para acelerar a síntese de algum novo produto.

VELOCIDADE MÉDIA

A velocidade média de uma reação química pode ser dada através da razão da variação de concentração pelo tempo de reação.

Onde:

Vm = velocidade média (mol/L/s)

variação de concentração (mol/L)

variação de tempo (s, min)

módulo (resultado tem que ser positivo, a velocidade tem que ser positiva)

As unidades podem variar.

Exemplo:

Observe a transformação do acetileno em benzeno:

Pode-se calcular a velocidade média (até o processo final) ou parcial:

Dados:

[C2H2] (mol) 3,5 2,7 2,0 1,5 0,9

t (min) 0 1 2 3 4

1. cálculo da velocidade ao final de 4 minutos:

1. cálculo da velocidade entre 1 e 2 minutos:

A velocidade média de uma reação

A velocidade média de uma reação química pode também estar relacionada com a reação de desaparecimento e com a reação de aparecimento, desta forma:

As unidades podem ser:

Conhecendo as informações sobre um dos participantes da reação, podemos calcular a velocidade dos outros participantes e até mesmo a velocidade média da reação.

Veja o caso da síntese da amônia:

Dividindo-se a velocidade calculada para qualquer um dos participantes pelo seu próprio coeficiente estequiométrico, será encontrado um resultado igual ao mesmo cálculo feito aos demais participantes.

Onde:

Estes cálculos podem ser feitos também, através de regra de três.

Condições para que uma reação ocorra

Condições fundamentais

As condições fundamentais para que ocorra uma reação são:

1. Afinidade química:

Os reagentes devem ter tendência ao entrar em reação.

2. Contato entre os reagentes:

A fim de que possa haver interação química.

Condições acessórias

Deve haver colisão