IMPACTO das velocidades de reação química

1. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS

Os fatores que influenciam na velocidade de uma reação são: a temperatura, a superfície de contato, a concentração de reagentes, presença de catalisador e a pressão.

A cinética química é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam. A velocidade da reação recebe geralmente o nome de taxa de reação. A taxa de reação está relacionada com as concentrações dos reagentes, o estado particular dos reagentes (estado físico, estado nascente dos gases, estado cristalino ou amorfo dos sólidos, do fato dos reagentes estarem ou não em solução e 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.

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 produto novo.

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.

TEMPERATURA

Muitos acontecimentos cotidianos podem servir para demonstrar a relação entre a mudança na velocidade das reações e a mudança de temperatura.

Um alimento cozinha mais rapidamente numa panela de pressão, por exemplo, porque nesse tipo de panela a água ferve a uma temperatura maior, o que favorece o cozimento. Para a melhor conservação de alimentos, eles são guardados em refrigeradores ou freezers, que apresentam temperaturas menores que a do ambiente, diminuindo a velocidade das reações responsáveis pela decomposição.

Outro exemplo da influência da temperatura na velocidade das reações ocorre com a combustão, que é uma reação exotérmica. Em um ambiente onde a perda de calor é pequena (como em uma floresta), a temperatura do ambiente aumenta e provoca um aumento na velocidade de reação de combustão. É isso o que torna os incêndios, especialmente os florestais, tão devastadores.

O primeiro cientista a relacionar a variação de temperatura e a velocidade das reações foi Jacobus Van't Hoff, no final do século XIX. Ele percebeu que, em algumas reações, uma elevação de 10°C durante a reação fazia com que a velocidade dobrasse. A partir desse fato, ele estabeleceu a seguinte regra, conhecida por regra de Van't Hoff.

Um aumento na temperatura provoca um aumento na energia cinética média das moléculas e, com isso, um aumento no número de colisões, o que irá acarretar aumento da velocidade da reação. Em um sistema, nem todas as moléculas apresentam a mesma energia cinética e somente uma fração delas possui energia suficiente para reagir:

Como, com a elevação da temperatura, ocorre um aumento na energia cinética média das moléculas, há alteração na distribuição dessa energia. Dessa maneira, aumenta a quantidade de moléculas com energia suficiente para reagir e, conseqüentemente, há aumento na velocidade da reação.

CATALISADOR

Catalisador é uma substância química que não participa da reação química. Diminui a energia de ativação e aumenta a velocidade da reação.

O catalisador acelera a reação mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos. A quantidade de substância produzida na reação não se altera com o uso de catalisadores. Se a reação for reversível, a reação inversa também será

acelerada, pois sua energia de ativação também terá um valor menor.

O catalisador não altera a variação de entalpia.