Conceito e velocidade

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  • Publicado : 13 de setembro de 2011
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Algumas reações podem ser lentas ou rápidas dependendo das condições em que são realizadas.
A Cinética Química estuda a velocidade das reações químicas, bem como os fatores que podem modificá-la.
CONCEITO DE VELOCIDADE
A velocidade de formação de um produto ou de consumo de um reagente é a relação entre a variação de sua quantidade, dada em quantidade de matéria ou em concentração emquantidade de matéria, e o tempo, dado em segundos, horas, anos em que ela ocorre.
Durante a reação as quantidades de produtos aumentam e as de reagentes diminuem: a velocidade dos produtos deveria ser positiva e a dos reagentes negativa. É costume considerar-se, então, o valor absoluto das velocidades.
Considere uma substância S participando de uma reação, como reagente ou como produto:
TEMPO |QUANTIDADE DE MATÉRIA | CONCENTRAÇAO EM QUANTIDADE DE MATÉRIA |
t | n | [S] |
t+ ∆t | n+ ∆ n | [S]+ ∆ [S] |
Se S for produto da reação: ∆n> 0 e ∆[S]> 0; se [S] for reagente: ∆n< 0 e ∆[S]< 0.
A velocidade media de produção ou de consumo de S, no intervalo de tempo ∆ t, é dada por:
(Vs) m= ∆n∆t ou (Vs) m= ∆[S]∆t
Quando a substância esta em solução usa-se em geral, a variação daconcentração em quantidade de matéria, quando não está, a da quantidade de matéria.
A velocidade instantânea de produção ou de consumo de S, no instante t, é dada por:
Vs= lim (Vs)m
∆t→0

PARA UMA REAÇÃO
Considere a reação:
aA+bB+... → cC+dD+... na qual as velocidades de A,B,C,D... são, respectivamente, VA, VB, VC, VD ... .Note que a relação entre as velocidades de duas substanciasquaisquer está na proporção dos coeficientes estequiométricos.
VAVB = ab ; VBVD = bd ;…

A velocidade da reação, v, é definida por:
v=(1a ) VA= 1bVB=…=1cVC=1dVD=…
COMO AS REAÇÕES SE PROCESSAM
Para ocorrer uma reação química, há duas condições necessárias: deve haver afinidade entre as substâncias, os reagentes devem ser colocados em contato.
Uma reação química nada mais é que um rearranjode átomos provocado pelas colisões entre as partículas dos reagentes. Em consequência dessas colisões, as ligações são rompidas e novas ligações são estabelecidas entre os átomos, formando novas moléculas.
Uma outra explicação é dada pela Teoria do complexo Ativado. Entre o início e o fim da reação, há um estado intermediário, posterior ao enfraquecimento das ligações dos reagentes e anterior àformação definitiva das ligações nos produtos, no qual ocorre a formação de uma estrutura intermediária .É o complexo ativado. A velocidade da reação depende da frequência, da energia e da forma com que os choques ocorrem.
CONDIÇÕES QUE INFLUENCIAM A VELOCIDADE DAS REAÇÕES
As condições em que uma reação se processa podem influenciar sua velocidade. Seguem-se os principais fatores externos à reaçãoque podem ser manipulados.
ESTADO FÍSICO
Quando uma substância passa do estado gasoso para o líquido e deste para o sólido, as forças de atração entre as partículas aumentam diminuindo sua mobilidade. Dessa forma, a probabilidade de choques é maior nos gases que nos líquidos e nos sólidos. Geralmente os gases reagem mais rapidamente que os líquidos e estes que os sólidos. A combustão dagasolina líquida tem menor velocidade que a de seus vapores.
TEMPERATURA
Quanto maior a temperatura, maior e mobilidade das partículas, maior a probabilidade de choque entre elas e, portanto, maior a velocidade da reação.
PRESSÃO
Para gases, quanto maior a pressão, menor a distância entre as partículas, maior e a probabilidade de choque e portanto, maior a velocidade da reação. A pressão praticamentenão influi em reações entre líquidos ou sólidos.

EXISTÊNCIA OU NÃO DE SOLUÇÃO
Ao dissolver os reagentes num solvente, as partículas distribuem-se por um maior volume que o seu próprio, aumenta a probabilidade de choques e, portanto, aumenta a velocidade da reação.
CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES
Quanto mais concentrada a solução, maior o número de moléculas por unidade de volume, maior a...
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