Cinética Química

CINÉTICA QUÍMICA

Físico-química

RESUMO

Cinética química é o estudo da velocidade das reações, de como a velocidade varia em função das diferentes condições e quais os mecanismos de desenvolvimento de uma reação. Se as colisões entre as moléculas reagentes formarem novas substâncias, serão Colisões efetivas ou eficazes, mas se as colisões entre as moléculas reagentes não formarem novas substâncias, serão Colisões não-efetivas e não-eficazes. De acordo com a teoria das colisões pode-se afirmar que a velocidade de uma reação depende: da frequência das colisões, da energia das colisões e da orientação das moléculas nas colisões. 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.

Palavras-chaves: colisões, energia, moléculas.

SUMÁRIO

1 INTRODUÇÃO 4

2 CINÉTICA QUÍMICA 5

2.1 Teoria da Colisão 5

2.2 Energia de Ativação 6

2.3 Fatores que Afetam a Velocidade de uma Reação Química 7

2.4 Velocidade de uma Reação 8

3 CONSIDERAÇÕES FINAIS 10

4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS 11

1 INTRODUÇÃO

Com esse trabalho, buscaremos o conhecimento da cinética química que também é conhecida como cinética de reação, é uma ciência que estuda a velocidade das reações químicas de processos químicos e os fatores que as influenciam. Além disso, veremos a velocidade de uma reação bem como os fatores que a influencia, como exemplos desses fatores podemos citar a temperatura, pressão, concentração dos reagentes, entre outras. A teoria da colisão também é muito importante, pois a velocidade da reação depende da frequência dos choques entre as moléculas, da energia desses choques, e ainda de uma orientação apropriada das moléculas no instante no choque.

Enfim, um dos objetivos da química é o de controlar a velocidade das reações químicas, de modo que sejam rápidas o suficiente para proporcionar o melhor aproveitamento do ponto de vista prático e econômicos, mas não tão rápidas a ponto de oferecer risco de acidentes. Em resumo, o ideal é ter reações com velocidades controladas.

2 CINÉTICA QUÍMICA

Cinética química é o estudo da velocidade das reações, de como a velocidade varia em função das diferentes condições e quais os mecanismos de desenvolvimento de uma reação.

2.1 Teoria da Colisão

Sabemos que as partículas de uma substância química possuem energia própria que faz com que elas fiquem em movimento. Tal movimento dá origem à colisão, e a partir dessa colisão pode ocorrer a reação.

No entanto, uma colisão nem sempre é suficiente para que ocorra uma reação. Experiências mostram que, em determinadas reações, o número de colisões por segundo atinge 1 milhão, porém a maioria dessas colisões não são efetivas, pois as partículas que entram em choque possuem uma quantidade de energia insuficiente para que as ligações sejam rompidas nos reagentes e formadas as novas ligações nos produtos.

Portanto, para que ocorra uma reação é necessário um mínimo de energia. Quando há colisões entre partículas que não possuem esse mínimo, estes se tornam inúteis, já quando as colisões ocorrem entre partículas que possuem pelo menos esse mínimo ou mais, tais colisões são eficientes e a reação tem condição de acontecer.

 Se as colisões entre as moléculas reagentes formarem novas substâncias, serão Colisões Efetivas ou Eficazes:

 Se as colisões entre as moléculas reagentes não formarem novas substâncias, serão Colisões Não-Efetivas e Não-Eficazes:

 De acordo com a teoria das colisões pode-se afirmar que a velocidade de uma reação depende:

- da freqüência das colisões;

- da energia das colisões;

- da orientação das moléculas nas colisões.

2.2 Energia de Ativação

Sabemos que por exemplo um pedaço de carvão não começa a pegar fogo sozinho; é necessário aquecê-lo até certa temperatura, e somente então a combustão começa e depois se propaga sozinha.

Esse empurrão inicial é necessário em muitas reações; por exemplo usamos um fósforo para acender a boca de um fogão; o carro tem o processo de ignição para ligar, com a faísca da vela detonando a gasolina; etc. Este processo inicial denomina-se energia de ativação, que leva os reagentes a um estado ativado, tornando a reação possível.

Podemos conceituar Energia de Ativação como a energia mínima que as moléculas devem deter para reagir, esse é o resultado de uma colisão, no caso efetiva.

Reação endotérmica

E2 = energia do complexo ativado (CA)

E3 = energia dos produtos (p)

B = energia de ativação da reação direta

C = variação de entalpia ( H= Hp – Hr)

2.3 Fatores que Afetam a Velocidade de uma Reação Química

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:

 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