As velocidades das reações estão relacionadas com o movimento das moléculas.Para que um areação química ocorra se faz necessário que haja afinidade entre os átomos e as moléculas, e o contato entre os participantes, choque ou colisões.
Fatores que influenciam na velocidade de uma reação
1. Temperatura: o aumento da temperatura, aumenta a velocidade de reação.
Exemplo: a geladeira é usada para reduzir a velocidade de decomposição dos alimentos.
2. Eletricidade: assim como a temperatura expressa a quantidade de energia sob a forma de calor, a eletricidade, como forma de energia também influi na velocidade das reações químicas.
2 H2 (g) + O2 (g) → faíca elétrica → 2H2O (g)
3. Luz: tanto a luz como as demais radiações eletromagnéticas são formas de energia que influem na velocidade das reações químicas.
Exemplo: as moléculas de hidrogênio (H2) e cloro (Cl2) gasosos não reagem no escuro, no entanto elas explodem quando expostas à luz solar direta, formando ácido clorídrico ou ácido muriático.
H2 (g) + Cl2 (g) → luz solar → 2HCl (g)
As reações que sofrem influência da luz são chamadas de Reações Fotoquímicas.
3.1. Fotossíntese: através da fotossíntese, os vegetais sintetizam substâncias para a sua subsistência, e esta reação é a principal responsável pela vida na Terra.
6CO2 (g)+ 6H2O (l) → luz solar → C6H12O6 (s) + 6O2 (g)
3.2. Fotoionizações: são reações que produzem életrons e íons instáveis (vida muito curta). Os elétrons formam uma camada ionizada na Camada de Ozônio que refletem as ondas curtas de rádio.
Os íons instáveis destroem a camada.
A Camada de Ozônio é um importante filtro natural dos raios ultra violetas provenientes do sol, que podem causar entre outras coisas, o câncer de pele.
Formação dos íons instáveis
N2 → luz → N2+ + e- ΔH = 1495 KJ/mol
O2 → luz → O2+ + e- ΔH = 1205 KJ/mol
Reações que ocorrem na camada de ozônio com os íons formados
N2+ + 2O3 → 2NO + 2O2
N2+ + 2O3 → 2NO2 + 2O2
2N2+ + 4O3 → 2NO + 2 NO2 + 2O2
Consumo de ozônio (O3) e formação de óxidos de nitrogênio, que no final ao se dissolverem no vapor d’água, irão formar o ácido nítrico e causar poluição ambiental
NO + O3 → NO2 + O2
NO2 + O3 → NO + 2O2
3.3. Fotocromáticas: as pessoas que são sensíveis a luz solar procuram usar óculos, cujas lentes escurecem com a luz solar. As lentes fotocromáticas possuem íon prata (Ag+) e íons cobre (Cu+). com a incidência de luz, forma-se prata (Ag°), que escurece a lente; sem luz, a reação se torna reversível (volta atrás), formando novamente Ag+ e Cu+, que são incolores.
REAÇÃO REVERSÍVEL DA PRATA E DO COBRE
Ag++ Cu+ → luz → Ag° + Cu+2
Ag++ Cu+ ←sem luz← Ag° + Cu+2
3.4. Bioluminescentes: estas reações produzem uma luz fria, que liberam pouco ou nenhum calor e ocorrem em organismos vivos e peixes abissais que vivem nas profundezas oceânicas.
UMA LUZ NA ESCURIDÃOPorque o bumbum do vagalume acende no escuro?
Um exemplo de velocidade de reação é a bioluminescência. É uma reação catalisada pela enzima luciferase que ativa a luciferina. O vaga-lume através de uma transformação química (oxidação) em seu organismo produz energia em forma de luz. A observação de tais fenômenos na natureza, estimula pesquisadores de todo o mundo a estudarem uma explicação para que tal fato ocorra, e utilizá-la de algum modo em benefício do ser humano. Existem em laboratório substâncias luminescentes que são utilizadas para rastrear hormônios e a presença do vírus HIV. Seja você também um pesquisador, procure observar melhor a natureza e os fatos que ocorrem nela.
3.5. Quimioluminiscência: o luminol é uma substância utilizada para detectar vestígios químicos ou de sangue, em qualquer objeto. A reação se baseia no fenômeno da emissão de luz por meio de uma reação química. O professor Claúdio Lopes do Instituto de Química da UFRJ foi quem desenvolveu o luminol brasileiro.
4. Superfície de contato: quanto maior a região de contato entre átomos e moléculas, maior será a velocidade de reação.
Exemplo: entre um pedaço de palha de aço e um prego de mesma massa, quando postos em cima de uma superfície molhada, o prego se enferrujará mais lentamente, pois possui uma superfície menor.
5. Concentração dos reagentes: as moléculas participantes no início da reação, ou os reagentes são consumidos, ou seja diminuem em quantidade e transforma-se em produtos. em consequência, no início não se tem produto algum, mas conforme os reagentes são consumidos, a quantidade de produtos aumenta. Desta maneira, se a concentração (quantidade em massa) dos reagentes for maior, maior será a velocidade de reação.
6. Pressão: um aumento da pressão, em determinado sistema, há uma diminuição da distância entre as moléculas no estado gasoso, e consequentemente, aumenta o número de colisões, e a velocidade aumenta. Quando diminuimos o volume e mantemos a mesma quantidade de matéria, aumentamos também a concentrãção.
7. Catalisadores e Inibidores: os inibidores são substãncias utilisadas para diminuir a velocidade de reação de determinados produtos, como por exemplo, os conservantes da industria alimentícia.
Catalisadores são substãnmcias que aceleram uma reação sem fazer parte da mesma, ou seja, diminuem o tempo e tornam a velocidade da reação maior. A catálise pode ser homogênea (quando se processa em uma única fase), e catálise heterogênea (quando possui duas ou mais fases).
Observe nos exemplos abaixo os estados físicos das substâncias, para sólido (s), líquido (l) e gasoso (g).
Catálise Homogênea
CH3CHO (g) → CH4 (g) + CO (g) v1
CH3CHO (g) + I2 (g) → CH4 (g) + CO (g) + I2 (g) v2
A velocidade v1 é menor que a velocidade v2
Catálise Heterogênea
HCOOH (l) → H2O (l) + CO (g) v1
HCOOH (l) +ZnO (s) → H2O (l) + CO (g) + ZnO (s) v2
A velocidade v2 é maior uqe a velocidade v1
Lei Cinética da Velocidade
Supondo a seguinte reação: mA + nB → AB
A velocidade de reação para a equação é: V = K[A]m [B]n
Onde:
v = velocidade
K = constante cinética ou constante de velocidade, que é determinada experimentalmente.
[A] e [B] = concentração molar dos reagentes (concentração em mol /Litro)
m e n = expoentes dos reagentes.
A velocidade de uma reação é proporcional às concentrações molares dos reagentes, elevadas a expoentes que são determinados experimentalmente, e independe dos produtos.
A constante K não depende da concentração dos reagentes, mas dos fatores que influenciam nas velocidades das reações, como: calor, luz, temperatura e pressão.
Mecanismo de Reação
A maioria das reações químicas não se processam diretamente. Em geral, a reação ocorre em duas ou mais etapas, que também são designadas de reações elementares. A reação ocorre pela colisão direta entre as moléculas participantes. observe a reação à baixo de obtenção do monóxido de nitrogênio (NO), à partir do dióxido de nitrogênio (NO2).
1ª ETAPA) 2NO2 (g) → NO3 (g) + NO (g) etapa lenta
2ª ETAPA) NO3 (g) + CO (g) → NO2 (g) + CO2 (g) etapa rápida
Reação global
NO2 (g) + CO (g) → NO (g) + CO2 (g)
A soma das duas etapas nos leva a equação final ou global.O mecanismo de uma reação é a soma de todas as etapas pelas quais passa uma reação global.
Verifica-se experimentalmente que a etapa determinante para que uma reação química ocorra é a etapa lenta. Assim, na reação acima, a etpa mais importante é a primeira.
2NO2 (g) → NO3 (g) + NO (g)
E sua velocidade de reação é:
V = K[NO2]2
Para saber mais sobre Cinética
Sardella, Antônio. Química, editora Ática, pag. 194-213, 2004
Bianchi, José Carlos de Azambuja; Albrecht, Carlos Henrique; Maia, Daltamir Justino, Universo da Química-Ensino Médio, Editora FTD S.A., 408-433, 2007
Feltre, Ricardo, Química, editora Moderna, (2), 95-129, 2007Peruzzo, Francisco Miragaia; Canto, Eduardo Leite, Química na abordagem do cotidiano, (2), 144- 177, 2007
Santos, Wildson Luiz Pereira e col, Química & Sociedade, editora Nova Geração, 1ª edição, volume único, 388-412, 2007
Peruzzo, Francisco Miragaia; Canto, Eduardo Leite do, Química na abordagem do cotidiano, editora Moderna, (2), 181-202, 2007
Um comentário:
Coisas que dão prazer é firme fazer e estudar...
mas tem coisas que são malucas de se fazer e estudar,ou seja, QUÍMICA.
Mas já que é necessário lá vamos nós.
klajslkajslkajlskja
bjo
Nath e Vanessa
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