Cinética Química é o estudo da velocidade das reações química e os fatores que a alteram. Há reações químicas praticamente instantâneas, e outras que demoram horas e mesmo dias para se concluírem. Show
Reações com ácidos e bases, por exemplo, podem ser muito rápidas, quase instantâneas. Por isso, confira na nossa aulas os fatores que alteram a cinética química.  Fatores que alteram a cinética químicaOs principais fatores que influenciam na velocidade das reações são: Temperatura, Pressão, Catalisadores, Inibidores, Superfície de Contato, Concentração (dos reagentes), e Presença (ou ausência) de Luz. Para você compreender como estes fatores alteram a cinética das reações: O aumento da Temperatura acelera as reações; O aumento da Pressão provoca mais colisões entre as moléculas, o que também pode aumentar a velocidade das reações. Entenda os CatalisadoresOs Catalisadores são exatamente ‘aceleradores’ ou ‘facilitadores’ das reações, e contribuem para a maior velocidade; A maior Superfície de Contato e a maior Concentração dos reagentes também contribui para aumentar a velocidade; Os Inibidores, já pelo próprio nome, reduzem a velocidade das reações e a influência da Luz depende muito do tipo de reação que está ocorrendo, e tanto pode aumentar quanto reduzir a velocidade. Resumo dos fatores que alteram a Cinética QuímicaO Canal do Curso Enem Gratuito preparou uma videoaula especial para você aprender o conteúdo com o professor Felipe Sobis, um campeão das aulas de Química na Internet. Veja: https://youtu.be/9hlcqN8lGx4 Veja no resumo do Sobis:
Agora que você já revisou o tema, responda as 10 questões do simulado de fatores que alteram a cinética química: Simulado de Cinética QuímicaQuais os fatores que alteram a Cinética Química?
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Questões de vestibulares sobre o tema Cinética Química. Letra c). A temperatura final do sistema I é maior porque a reação de simples troca entre o ácido e o ferro é exotérmica e processa-se com maior velocidade, não havendo grande dissipação de calor. Já a II é uma reação lenta, e o calor vai sendo dissipado à medida que é liberado pela reação. As outras alternativas estão incorretas porque: a) Como as quantidades de reagentes são as mesmas, logo, a quantidade de produtos será a mesma e, por isso, o número de ligações não será diferente. b) O sistema I apresenta uma reação química mais veloz, logo, as moléculas chocam-se com maior intensidade e velocidade, não havendo, assim, aglomeração. d) A quantidade de ácido utilizada em ambos é a mesma, e as molas são idênticas, logo, o rendimento é o mesmo. e) A quantidade de ácido utilizada em ambos é a mesma, e as molas são idênticas, logo, a concentração é a mesma.
A cinética química estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que alteram esta velocidade. Reações químicas são o resultado de ações entre substâncias que geralmente formam outras substâncias. Velocidade das Reações QuímicasO que determina a rapidez com que ocorre uma reação química é o tempo em que os reagentes são consumidos para formar produtos. Assim, a velocidade de uma reação pode ser representada tanto pelo consumo de um reagente, quanto pela geração de um produto. Antes de acontecer a reação química, temos quantidade máxima de reagentes e nenhum produto. Quando um dos reagentes é totalmente consumido, formam-se os produtos e a reação termina. A Velocidade Média de uma reação química é a variação na quantidade de um reagente ou produto em um determinado intervalo de tempo.
Quando calculamos a velocidade média, queremos saber a velocidade em que um reagente foi consumido ou a velocidade em que um produto foi formado. As unidades utilizadas no cálculo para expressar as substâncias produzidas ou consumidas podem ser, por exemplo, concentração, em mol/L, quantidade de matéria, em mol, e variação da pressão para gases, em atm. Já a variação do tempo pode ser dada em segundos (s), minutos (min) ou horas (h). Exemplo: uma reação química genérica pode ser representada pela equação:
Onde, A e B são os reagentes C e D são os produtos a, b, c e d são os coeficientes da equação balanceada Portanto, a velocidade de consumo dos reagentes e de formação dos produtos podem ser expressas da seguinte forma:
Note que o símbolo [ ] refere-se à concentração, geralmente apresentada em mol/L. A taxa de desenvolvimento média de uma reação química leva em consideração, além do consumo ou formação dos produtos, os coeficientes da equação balanceada. Observe que os valores negativos indicam o consumo da substância e os valores positivos indicam que as substâncias estão surgindo. As reações químicas diferem na velocidade em que acontecem. Elas podem ser rápidas, moderadas ou lentas:
Teoria das ColisõesA teoria das colisões é aplicada para reações gasosas. Ela determina que para a reação química acontecer os reagentes devem estar em contato, através de colisões. Entretanto, apenas isso não garante que a reação ocorra. Também é preciso que as colisões sejam efetivas (orientadas). Isso garantirá que as moléculas adquiram energia suficiente, a energia de ativação. Energia de ativaçãoA energia de ativação (Ea) é a energia mínima necessária para que a formação do complexo ativado e efetiva realização da reação. O complexo ativado é um estado transitório da reação, entre os reagentes, enquanto os produtos finais ainda não foram formados. As reações mais rápidas são aquelas que apresentam a menor energia de ativação. Um exemplo de energia de ativação no nosso dia a dia é a energia obtida pelo atrito para acender um fósforo. Fatores que Influenciam na Velocidade das ReaçõesOs principais fatores que afetam a velocidade das reações são: Concentração de ReagentesQuando a concentração dos reagentes aumenta, a frequência de choques entre as moléculas também aumenta, acelerando a reação. Quanto maior a concentração dos reagentes, maior a velocidade da reação. Superfície de ContatoEssa condição afeta apenas reações entre sólidos. A superfície de contato é a área de um reagente que fica exposta aos demais reagentes. Como as reações precisam de contato entre os reagentes, concluímos que: Quanto maior a superfície de contato, maior a velocidade da reação. PressãoEssa condição afeta apenas reações com gases. Com o aumento da pressão, o espaço entre as moléculas diminui, fazendo com que tenham mais colisões, aumentando a velocidade da reação. Quanto maior a pressão, maior a velocidade da reação. Temperatura é uma medida de energia cinética, que corresponde ao grau de agitação das partículas. Quando a temperatura é alta, as moléculas estão mais agitadas, aumentando a velocidade da reação. Quanto maior a temperatura, maior a velocidade da reação. CatalisadoresO catalisador é uma substância capaz de acelerar uma reação química, sem ser consumido ao final da reação. As enzimas são catalisadores biológicos. A presença de um catalisador aumenta a velocidade da reação. Exercícios sobre cinética químicaQuestão 1(Cesgranrio) Com relação a um fogão de cozinha, que utiliza mistura de hidrocarbonetos gasosos como combustível, é correto afirmar que: a) a chama se mantém acesa, pois o valor da energia de ativação para ocorrência da combustão é maior que o valor relativo ao calor liberado. b) a reação de combustão do gás é um processo endotérmico. c) a entalpia dos produtos é maior que a entalpia dos reagentes na combustão dos gases. d) a energia das ligações quebradas na combustão é maior que a energia das ligações formadas. e) se utiliza um fósforo para acender o fogo, pois sua chama fornece energia de ativação para a ocorrência da combustão.
Alternativa correta: e) se utiliza um fósforo para acender o fogo, pois sua chama fornece energia de ativação para a ocorrência da combustão. A energia de ativação pode ser entendida como uma “barreira” que deve ser vencida para que uma reação química ocorra. O fósforo, através do atrito, é capaz de fornecer a energia de ativação necessária para a ocorrência da combustão, que é útil para o rompimento das ligações dos reagentes para formação dos produtos. Questão 2(CEFET-PR-2003) A velocidade de uma reação pode ser medida verificando-se experimentalmente quanto de reagentes (ou produtos) são consumidos (ou gerados) num determinado intervalo de tempo. Dependendo das condições experimentais, a velocidade pode ser extremamente lenta ou rápida. Reações rápidas devem ser controladas, para que ocorram sob condições tais que possam trazer algum benefício prático. Já as reações muito lentas devem ser aceleradas para que a produção de uma determinada substância seja economicamente viável. Para que sejam alcançadas estas condições é necessário compreender algumas condições que influenciam a velocidade de uma reação. A alternativa que NÃO representa um fator que altera a velocidade de uma reação é: a) concentração dos reagentes. b) número de colisões efetivas. c) superfície de contato. d) temperatura. e) variação de entalpia da reação.
Alternativa correta: e) variação de entalpia da reação. A velocidade de uma reação química pode ser alterada com: Maior concentração de reagentes, pois há uma maior probabilidade de ocorrer colisões efetivas entre as moléculas; Colisões efetivas de moléculas com orientação favorável; Aumento da temperatura; Maior superfície de contato. A variação de entalpia está relacionada com a energia absorvida ou liberada em uma reação química. Questão 3Observe a seguir uma reação hipotética de decomposição.
A variação de concentração do reagente em função do tempo está representada na tabela a seguir:
Com base nos dados, qual a velocidade média de decomposição entre 3 e 5 minutos? a) 0,01 mol/L.min b) 0,02 mol/L.min c) 0,12 mol/L.min d) 0,10 mol/L.min
Alternativa correta: a) 0,01 mol/L.min.
Questão 4(Unesp) Sobre catalisadores, são feitas as quatro afirmações seguintes. I - São substâncias que aumentam a velocidade de uma reação. II - Reduzem a energia de ativação da reação. III - As reações nas quais atuam não ocorreriam nas suas ausências. IV - Enzimas são catalisadores biológicos. Dentre estas afirmações, estão corretas, apenas: a) I e II. b) II e III. c) I, II e III. d) I, II e IV. e) II, III e IV.
Alternativa correta: d) I, II e IV.Resposta Os catalisadores aumentam a velocidade da reação, pois diminuem a energia de ativação ao participar da formação do complexo ativado. As reações que utilizam os catalisadores são aquelas que ocorrem em uma taxa de desenvolvimento muito lenta. Por isso, os catalisadores são empregados para mudar o mecanismo da reação e torná-lo mais curto. As enzimas atuam como catalisadores, fazendo com que as reações no organismo sejam aceleradas. Adquira mais conhecimento lendo os textos a seguir:
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Fatores que influenciam a velocidade das reações exercícios
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