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Cinética Química Profª. Paola de Souza Química - 2º ano do E.M. Fatores que influenciam na velocidade das reações químicas É a área da química que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que alteram esta velocidade. Podemos observar que algumas reações químicas acontecem mais rapidamente que outras. Dessa forma, há três tipos de velocidade de reação: RÁPIDA, MODERADA e LENTA. CINÉTICA QUÍMICA RÁPIDA (ocorrem em microsegundos) LENTA (demoram dias, anos) MODERADA (levam minutos, horas) A explosão da pólvora em fogos de artifício é uma reação rápida. Queima do gás de cozinha Queima de uma velaDigestão de alimentos Decomposição do plástico Decaimento radioativo CONDIÇÕES PARA A OCORRÊNCIA DE REAÇÕES QUÍMICAS A formação do petróleo é uma reação lenta. Para que uma reação química ocorra, é necessário que haja: - Contato entre os reagentes; - Afinidade química entre os reagentes; - Energia de ativação, que é a energia mínima que os reagentes precisam para que inicie a reação química. Esta energia mínima é necessária para a formação do complexo ativado; - Colisões efetivas entre as moléculas dos reagentes, ou seja, colisões com energia e orientação adequadas (quanto mais colisões, maior será a velocidade de reação). Observe abaixo, uma reação genérica que mostra essa formação do complexo ativado: AB + XY → AX + YB CONDIÇÕES PARA A OCORRÊNCIA DE REAÇÕES QUÍMICAS A queima do papel é uma reação moderada. É importante estudar as velocidades com que as reações ocorrem para poder interferir nelas, quando necessário. Nas indústrias isso ocorre muito, pois é interessante acelerar reações que acontecem muito lentamente. Já em outros casos, como em reações que trazem algum dano ao meio ambiente e ao ser humano, é importante retardá-las o máximo possível. Mas, em nosso cotidiano, também buscamos acelerar ou retardar algumas reações químicas. Os melhores exemplos podem ser encontrados na cozinha. CINÉTICA QUÍMICA A oxidação da maçã (quando ela fica escura) é uma reação moderada. FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO Para acelerar o processo de cozimento, aumentamos a temperatura do fogão ou forno. - Temperatura: A temperatura está ligada à agitação das moléculas. Quanto maior a temperatura, mais agitadas ficam as moléculas, maiores serão as chances de colisão efetiva, aumentando, assim, a velocidade da reação. Perceba o aumento da agitação com o aumento da temperatura: - Pressão: É a razão entre força e área, ou seja, fazer força sobre uma determinada área. Com o aumento da pressão em um recipiente, diminui-se o volume e, desta forma, se aumenta a concentração dos reagentes. As moléculas se chocam mais, aumentando o número de colisões e, portanto, aumentando a velocidade da reação. FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO Para acelerar o processo de cozimento do feijão, aumentamos a pressão, ao utilizar a panela de pressão. Menor pressão Mais espaço Menor chance de colisões Maior pressão Menos espaço Maior chance de colisões Perceba que em pedaços, a superfície de contato aumentou, afinal, agora o meio da batata tem contato direto com a água. - Superfície de contato: A área de contato entre os reagentes também interfere na velocidade das reações químicas. Quanto maior a superfície de contato, maior o número de moléculas reagindo, maior o número de colisões efetivas, portanto, maior a velocidade da reação. Por exemplo: Preciso cozinhar rapidamente as batatas, para fazer um purê. Para cozinhar mais rápido, coloco as batatas inteiras ou em pedaços? FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO Sal de frutas em pó age mais rápido que em comprimido, devido à maior superfície de contato.Batata descascada e inteira Batata descascada e inteira Superfície de contato com a água ao cozinhar Isso fará com que o cozimento seja mais rápido. - Concentração: Ao aumentar a concentração de reagentes, maior será o número de moléculas dos reagentes, aumentando o número de colisões, acelerando a reação. FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO Se eu usar um álcool muito diluído (com mais água), dificilmente irei obter uma queima na proporção de um álcool sem diluição (ou pouco diluído). Maior concentração Mais moléculas Mais colisões REAÇÃO MAIS RÁPIDA Menor concentração Menos moléculas Menos colisões REAÇÃO MAIS LENTA - Catalisador: É uma substância que acelera a reação, mas não altera a composição química dos reagentes e produtos envolvidos. A quantidade de produto obtido na reação não muda com o uso de catalisadores. - Inibidor: São substâncias que atuam de forma inversa ao catalisador, ou seja, também não participam da reação, mas diminuem a velocidade dela. FATORES QUE ALTERAM A VELOCIDADE DA REAÇÃO Exemplo: Conservantes - na indústria alimentícia, são adicionados durante a fabricação do produto, não alterando seu resultado final, porém, retardando o processo de degradação do alimento. Exemplo: Enzimas - no corpo humano, todas as reações dependem, para a sua realização, da existência de uma determinada enzima. As enzimas são substâncias do grupo das proteínas e atuam como catalisadores de reações químicas. Gotas de limão ou laranja atuam como inibidores no processo de oxidação de uma maçã cortada (demorando mais tempo para que ela escureça).
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