Cinética Química

Resumo

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A cinética química é o nome dado ao ramo da química que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que influenciam a mesma.

Imagina uma reação química qualquer:

$$aA~~+~~bB~~\longrightarrow ~~cC~~+~~dD$$

A velocidade dessa reação é a rapidez com que os reagentes são consumidos ou a rapidez com que os produtos são formados. Algumas reações levam anos para acontecer, enquanto outras ocorrem assim que os reagente são postos em contato, ou seja são imediatas.

De maneira geral, a gente pode dizer que a velocidade da reação é a variação da concentração de um reagente no meio sobre a variação de tempo, semelhante a definição da física, sabe?

$$v=-\frac{\Delta[R]}{\Delta t} $$

Como reagente está sendo consumido, sua concentração vai diminuir, fazendo com que a variação seja negativa, mas a velocidade é positiva, por isso tem o menos ali na frente na fórmula.

Ou podemos escrever a velocidade em função da variação da concentração de produtos no meio:

$$v=\frac{\Delta[P]}{\Delta t} $$

E dessa vez não há o sinal de negativo, pois os produtos são formados e portanto a variação da concentração dos mesmos é positiva. Beleza?

Entretanto, através dessas fórmulas parece que somente a concentração de reagentes e produtos intere na velocidade de reação. Mas.... não é bem assim, existem outros fatores que também podem interferir.

O fatores mais importantes que influenciam na velocidade de reação são:

  • Concentração de reagentes: Para que a reação entre duas ou mais moléculas aconteça é necessário que haja colisões entre elas, de modo que haja quebra de ligações e formação de novas. Quanto mais a concentração de reagentes, maior o número de colisões que ocorrem e portanto mais rápida é a reação.

$$↑~[Reagente]~~⟹~~↑~ velocidade$$

  • Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade de reação

$$↑~Superfície~~de~~contato~~⟹~~↑~ velocidade$$

  • Pressão: A influência da pressão faz mais sentido em reações que envolvem substâncias na fase gasosa. Ao aumentar a pressão, aumenta-se o número de colisões entre moléculas e portanto a velocidade de reação aumenta.

$$↑~Pressão~~⟹~~↑~ velocidade$$

  • Temperatura: Ao aumentar a temperatura, aumenta-se a energia cinética das moléculas, de modo que elas ficam em um grau de agitação maior e consequentemente as colisões entre elas são intensificadas, aumentando assim a velocidade de reação.

$$↑~Temperatura~~⟹~~↑~ velocidade$$

  • Catalisadores: Os catalisadores, em sua própria definição, são substâncias que vão acelerar a velocidade da reação. É importante entender que os catalisadores não são consumidos na reação e que os mesmos só aumentam a velocidade da reação, não alteram o rendimento da mesma.

$$Utilização~~de~~catalizadores~~⟹~~↑~ velocidade$$

Bastante coisa interessante, não é mesmo?

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