Escola Estadual Antunes de Andrade CINÉTICA QUÍMICA

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1 Escola Estadual Antunes de Andrade CINÉTICA QUÍMICA Sidrolândia, MS, 2013

2 Escola Estadual Sidrônio Antunes de Andrade Estudantes: Thaís Silva e Giovani N : 45 e 15

3 1 - CINÉTICA QUÍMICA Existe um ramo na ciência que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que a influenciam, é a chamada Cinética Química. Pode se definir reações químicas como sendo um conjunto de fenômenos nos quais duas ou mais substâncias reagem entre si, dando origem a diferentes compostos. Equação química é a representação gráfica de uma reação química, onde os reagentes aparecem no primeiro membro, e os produtos no segundo. A + B C + D Reagentes Produtos O conhecimento e o estudo das reações, além de ser muito importante em termos industriais, também estão relacionados ao nosso dia a dia. A velocidade de uma reação é a rapidez com que os reagentes são consumidos ou rapidez com que os produtos são formados. A combustão de uma vela e a formação de ferrugem são exemplos de reações lentas. Na dinamite, a decomposição da nitroglicerina é uma reação rápida. As velocidades das reações químicas são determinadas através de leis empíricas, chamadas leis da velocidade, deduzidas a partir do efeito da concentração dos reagentes e produtos na velocidade da reação. 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 concentração de reagentes, quanto maior a concentração dos reagentes maior será a velocidade da reação. Para que aconteça uma reação entre duas ou mais substâncias é necessário que as moléculas se choquem, de modo que haja quebra das ligações com consequente formação de outras novas. O número de colisões irá depender das concentrações de A e B. Veja a figura: É fácil perceber que devido a uma maior concentração haverá aumento das colisões entre as moléculas. Superfície de contato: um aumento da superfície de contato aumenta a velocidade da reação. Um exemplo é quando dissolvemos um comprimido de sonrisal triturado e ele se dissolve mais rapidamente do que se estivesse inteiro, isto acontece porque aumentamos a superfície de contato que reage com a água.

4 Pressão: quando se aumenta a pressão de um sistema gasoso, aumenta-se a velocidade da reação. A figura acima exemplifica, pois com a diminuição do volume no segundo recipiente, haverá um aumento da pressão intensificando as colisões das moléculas e em consequência ocorrerá um aumento na velocidade da reação. 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 das moléculas. No nosso dia a dia podemos observar esse fator quando estamos cozinhando e aumentamos a chama do fogão para que o alimento atinja o grau de cozimento mais rápido. Catalisadores: os catalisadores são substâncias que aceleram o mecanismo sem sofrerem alteração permanente, isto é, durante a reação eles não são consumidos. Os catalisadores permitem que a reação tome um caminho alternativo, que exige menor energia de ativação, fazendo com que a reação se processe mais rapidamente. É importante lembrar que um catalisador acelera a reação, mas não aumenta o rendimento, ou seja, ele produz a mesma quantidade de produto, mas num período de menor tempo.

5 Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação. Veneno: é uma substância que anula o efeito de um catalisador. A ação do catalisador é abaixar a energia de ativação, possibilitando um novo caminho para a reação. O abaixamento da energia de ativação é que determina o aumento da velocidade da reação. Catálise homogênea - Catalisador e reagentes constituem uma só fase. Catálise heterogênea - Catalisador e reagentes constituem duas ou mais fases (sistema polifásico ou mistura heterogênea). 2 - FATORES QUE INFLUENCIAM NA VELOCIDADE DA REAÇÃO: velocidade da reação. reação. Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior será a Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior será a velocidade da Concentração dos reagentes: Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará a velocidade da reação. Numa reação química, a etapa mais lenta é a que determina sua velocidade. Observe o exemplo a seguir: O peróxido de hidrogênio reagindo com íons iodeto, formando água e oxigênio gasoso. I - H 2 O 2 + I - H 2 O + IO - (Lenta) II - H 2 O 2 + IO - H 2 O + O 2 + I - (Rápida) Equação simplificada: 2 H 2 O 2 2 H 2 O + O 2. A equação simplificada corresponde a soma das equações I e II. Como a etapa I é a etapa lenta, para aumentar a velocidade da reação, deve-se atuar nela. Tanto para

6 aumentar ou diminuir a velocidade da reação, a etapa II (rápida) não vai influir; sendo a etapa I a mais importante. Energia de ativação: É a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação. Ao atingir a energia de ativação, é formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instável; com isso, o complexo é desfeito e dá origem aos produtos da reação. Observe o gráfico: Onde: C.A.= Complexo ativado. Eat. = Energia de ativação. Hr. = Entalpia dos reagentes. Hp. = Entalpia dos produtos. DH = Variação de entalpia. BIBLIOGRAFIA:

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