Quais são os fatores que afetam as velocidades das reações? Explique detalhadamente cada um.

Passo 1

O exercício pergunta quais são os fatores que afetam a velocidade das reações químicas e pede uma explicação detalhada de cada um.
Conteúdo: Cinética química (estudo de como e por que a velocidade das reações varia).
O que vamos precisar:
  • Entender o que é velocidade de reação.
  • Ver como cada fator (concentração, temperatura, pressão, etc.) altera essa velocidade.

Passo 2

Fator 1 – Concentração dos reagentes
  1. Teoria das colisões: para reagir, moléculas têm de se chocar. Quanto maior a concentração, mais moléculas por volume, logo mais colisões por segundo.
  2. Lei de velocidade simplificada (por exemplo, para A + B → produtos):
v = k,[A]^m,[B]^n
é a velocidade da reação.
é a constante de velocidade (depende de temperatura e outras coisas).
e são ordens parciais (dependem do mecanismo).
Se você aumenta , cresce proporcionalmente a .

Passo 3

Fator 2 – Temperatura
  1. Mais temperatura = moléculas mais agitadas = colisões mais enérgicas.
  2. Equação de Arrhenius:
k = A,e^-tfracEaRT
é a energia de ativação.
constante dos gases.
temperatura em kelvin.
Quando sobe, o expoente fica menos negativo, então aumenta e a reação acelera.

Passo 4

Fator 3 – Pressão (só para gases)
Aumentar a pressão de um gás é como aumentar sua concentração: diminui o volume, aumenta o número de moléculas por litro, gera mais colisões e, portanto, acelera a reação.

Passo 5

Fator 4 – Estado físico e área superficial
Em sistemas heterogêneos (sólido + líquido ou gás), só as moléculas na superfície do sólido reagem. Se você pulverizar (aumentar a área), há mais “pessoas na festa” para colidir, então a reação fica mais rápida.

Passo 6

Fator 5 – Catalisadores
Catalisadores oferecem um “caminho alternativo” com menor energia de ativação . Pela equação de Arrhenius, reduzir faz crescer muito, acelerando a reação, sem ser consumidos no processo.

Passo 7

Fator 6 – Natureza dos reagentes
Algumas substâncias reagentes têm ligações mais fáceis de quebrar ou átomos menores e leves, então reagem rápido; outras têm ligações fortes ou estruturas complexas, reagindo devagar. É o “tamanho da barreira” e como elas se encaixam quimicamente.

Resposta

Os fatores que afetam a velocidade das reações são:
  1. Concentração dos reagentes
  2. Temperatura
  3. Pressão (para gases)
  4. Estado físico e área superficial (em heterogêneos)
  5. Catalisadores
  6. Natureza dos reagentes

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