Cinetica

1. Introdução

Pensando fisicamente, a cinética está relacionada a “movimento. No entanto, nas reações químicas, não há movimento, mas sim mudanças de concentração.

Cinética química é a parte da química onde é estudada a velocidade das reações e os fatores que podem alterá-la, contribuindo para que seja mais rápida ou mais devagar.

Para melhor compreender este trabalho, vale a pena definir o que são as reações químicas. Uma reação química é uma alteração química onde matéria (um reagente ou vários reagentes) se converte em uma nova substância ou substâncias (um produto ou vários produtos).

Em relação à quantidade de participantes numa reação, temos a molecularidade, que nada mais é que o número de espécies químicas reagentes que participam da etapa determinante da reação. A molecularidade é sempre um número inteiro, pequeno e diferente de zero. Reações “unimolecular” ou “bimolecular” designam reações cuja molecularidade é, respectivamente, um e dois.

Algumas reações precisam de agentes externos para que aconteçam, outras acontecem espontaneamente. Umas são visíveis a olho nu, outras não podem sem percebidas nem mesmo com um microscópio. Umas acontecem em segundo e outras em milhões de anos.

A velocidade das reações deve ser conhecida para prever, por exemplo, em quanto tempo os medicamentos agem no nosso corpo, o tempo de oxidação de um material, a velocidade da reação para obtenção de energia em processos industriais e em muitas outras aplicações.

Para que uma reação ocorra efetivamente é necessário que os reagentes estejam em contato e que haja afinidade química entre eles. Assim, as moléculas colidem entre si, conforme será tratado mais detalhadamente quando falarmos de Teoria da Colisão.

A velocidade das reações está intimamente ligada ao conceito de equilíbrio químico. Após atingido o equilíbrio, temos a sensação macroscópica de que a reação terminou, mas a nível microscópico ela continua, só que as concentrações não se modificam mais. Isso acontece quando é atingido o equilíbrio dinâmico, as velocidades das reações de formação de reagente e de produto se igualam.

De modo geral, a velocidade de reação é a relação entre a variação da quantidade de reagentes ou produtos, expressa em massa, mols, moléculas, etc., pela variação de tempo.

aA + bB → cC + d Reagentes → Produtos

Equação 01 – Velocidade média de uma reação

Normalmente, a concentração é indicada em mol/L, e representada por colchetes ([ ]), como na Equação 01, e o tempo em minutos ou segundos. Quando calculamos a variação da concentração dos reagentes, notamos que esta é negativa, pois a concentração final é menor que a inicial. Então, para que a velocidade calculada seja positiva trabalhamos a concentração dos reagentes em módulo, pois não existe velocidade negativa.

Equação 02 - Velocidade média de uma reação em módulo

A velocidade média de uma reação pode ser dada também pela relação entre a velocidade média de consumo de reagentes ou pela velocidade de