Quais os fatores influenciam na velocidade de uma reação química?
Passo 1
O enunciado pergunta quais fatores influenciam a velocidade de uma reação química. Aqui o conteúdo é Cinética Química, e vamos usar a teoria das colisões e a equação de Arrhenius para explicar por que cada fator altera a taxa de reação.
Passo 2
Concentração dos reagentes
Quanto maior a concentração de um reagente, maior a frequência de colisões entre suas moléculas. Pela teoria das colisões, a velocidade de reação é proporcional ao número de colisões efetivas por unidade de tempo. Então, ao dobrar a concentração, em geral você aumenta a taxa de reação (dependendo da ordem de reação).
Quanto maior a concentração de um reagente, maior a frequência de colisões entre suas moléculas. Pela teoria das colisões, a velocidade de reação
Passo 3
Temperatura
Aumentar a temperatura faz crescer a energia cinética média das moléculas, elevando a fração que supera a energia de ativação . Isso está descrito na equação de Arrhenius:
Aumentar a temperatura faz crescer a energia cinética média das moléculas, elevando a fração que supera a energia de ativação
onde
é a constante de velocidade,
o fator pré-exponencial,
a constante dos gases e
a temperatura em Kelvin. Um
maior reduz o expoente negativo e aumenta muito
.
Passo 4
Natureza química dos reagentes
Substâncias diferentes têm energias de ativação e mecanismos distintos. Ligações fortes ou geometria complexa exigem mais energia para reagir, reduzindo a velocidade. Reagentes polares em meio polar tendem a colidir de forma mais eficaz do que substâncias apolares num solvente apolar.
Substâncias diferentes têm energias de ativação e mecanismos distintos. Ligações fortes ou geometria complexa exigem mais energia para reagir, reduzindo a velocidade. Reagentes polares em meio polar tendem a colidir de forma mais eficaz do que substâncias apolares num solvente apolar.
Passo 5
Área de superfície (sólidos)
Para reagentes em fase sólida, quanto maior a área de contato com o outro reagente (por ex., moer o sólido), mais colisões ocorrem na interface. Isso acelera a reação porque partículas menores expõem mais superfície de reação.
Para reagentes em fase sólida, quanto maior a área de contato com o outro reagente (por ex., moer o sólido), mais colisões ocorrem na interface. Isso acelera a reação porque partículas menores expõem mais superfície de reação.
Passo 6
Catalisadores e inibidores
Um catalisador fornece um caminho alternativo com menor energia de ativação , aumentando
sem alterar o equilíbrio. Inibidores fazem o oposto, elevando
ou bloqueando sítios ativos e diminuindo a velocidade.
Um catalisador fornece um caminho alternativo com menor energia de ativação
Passo 7
Pressão (para gases) e solvente
Na fase gasosa, aumentar a pressão equivale a elevar a concentração, logo acelera a reação. Em solução, o tipo de solvente pode estabilizar intermediários ou mudar a mobilidade das moléculas, afetando a rapidez das colisões.
Na fase gasosa, aumentar a pressão equivale a elevar a concentração, logo acelera a reação. Em solução, o tipo de solvente pode estabilizar intermediários ou mudar a mobilidade das moléculas, afetando a rapidez das colisões.
Passo 8
Luz e radiação
Em fotoreações, a energia luminosa promove elétrons a estados excitados, reduzindo a energia necessária para reagir e, assim, aumentando a velocidade quando a reação é sensível a luz.
Em fotoreações, a energia luminosa promove elétrons a estados excitados, reduzindo a energia necessária para reagir e, assim, aumentando a velocidade quando a reação é sensível a luz.
Resposta
Os principais fatores que influenciam a velocidade de reação são:
• Concentração dos reagentes
• Temperatura
• Natureza química dos reagentes
• Área de superfície (no caso de sólidos)
• Presença de catalisadores ou inibidores
• Pressão (para gases) e tipo de solvente
• Luz ou outras formas de radiação
• Concentração dos reagentes
• Temperatura
• Natureza química dos reagentes
• Área de superfície (no caso de sólidos)
• Presença de catalisadores ou inibidores
• Pressão (para gases) e tipo de solvente
• Luz ou outras formas de radiação