Cinética Química

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Cinética

A cinética é à parte da química que estuda as velocidades das reações onde,com o aumento da temperatura se aumenta a velocidade.                                                                                                     

Existem fatores que influenciam na velocidade como “temperatura”, “superfície” e “concentração de reagentes”.
 
 
 
Velocidade de uma reação
 
A velocidade de uma reação é a variação da concentração dos reagentes pela variação de uma unidade de tempo. As velocidades das reações químicas geralmente são expressas em molaridade por segundo (M/s).
 
A velocidade média de formação de um produto de uma reação é dada por:
 
Vm = variação da concentração do produto / variação do tempo
 
A velocidade da reação decresce com o tempo. A velocidade de formação do produto é igual a velocidade de consumo do reagente.
 
Velocidade da reação = variação da concentração dos reagentes / variação do tempo.
 
A velocidade das reações químicas podem ocorrer em escalas de tempo muito amplas. Por exemplo, uma explosão pode ocorrer em menos que 1 segundo, a cocção de um alimento pode levar minutos ou horas, a corrosão pode levar anos, e a erosão de uma rocha pode ocorrer em milhares ou milhões de anos.
 
 
 
Fatores que influenciam na velocidade da reação:
 
- Superfície de contato: Quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.
- Temperatura: Quanto maior a temperatura, maior será a velocidade da reação.
- Concentração dos reagentes: Aumentando a concentração dos reagentes, aumentará a velocidade da reação.
 
Numa reação química, a etapa mais lenta é a que determina sua velocidade. Observe o exemplo a seguir: O peróxido de hidrogênio reagindo com íons iodeto, formando água e oxigênio gasoso.
 
I - H2O2 + I- ------> H2O + IO- (Lenta)
 
II - H2O2 + IO- ------> H2O + O2 + I- (Rápida)
 
Equação simplificada: 2 H2O2 ------> 2 H2O + O2.
 
A equação simplificada corresponde a soma das equações I e II. Como a etapa I é a etapa lenta, para aumentar a velocidade da reação, deve-se atuar nela. Tanto para aumentar ou diminuir a velocidade da reação, a etapa II (rápida) não vai influir; sendo a etapa I a mais importante.
 
 
 
 
A lei de Guldberg-Waage:
 
Considere a seguinte reação: a A + b B ----------> c C + d D
 
Segundo a lei de Guldberg-Waage; V = k [A]a [B]b.
 
Onde:
· V = velocidade da reação;
· [ ] = concentração da substância em mol / L;
· k = constante da velocidade específica para cada temperatura.
 
A ordem de uma reação é a soma dos expoentes das concentrações da equação da velocidade. Utilizando a equação anterior, calculamos a ordem de tal reação pela soma de (a + b).
 
 
 
 
Energia de ativação:
 
É a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Quanto maior a energia de ativação, menor será a velocidade da reação.
 
Ao atingir a energia de ativação, é formado o complexo ativado. O complexo ativado possui entalpia maior que a dos reagentes e dos produtos, sendo bastante instável; com isso, o complexo é desfeito e dá origem aos produtos da reação. Observe o gráfico:
 

 
Onde:

·        C.A.= Complexo ativado.

·        Eat. = Energia de ativação.

·        Hr. = Entalpia dos reagentes.

·        Hp. = Entalpia dos produtos.

·        DH = Variação de entalpia.
 
 
Catalisador:

O catalisador é uma substância que aumenta a velocidade da reação, sem ser consumida durante tal processo.

 
A principal função do catalisador é diminuir a energia de ativação, facilitando a transformação de reagentes em produtos. Observe o gráfico que demonstra uma reação com e sem catalisador:
 
 
 
 

Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação.

Veneno: é uma substância que anula o efeito de um catalisador.

 

 

Conclusão 

Na cinética estuda-se a velocidade das reações químicas.

 
As velocidades das reações químicas são expressas por M/s “molaridade por segundo”.
 
Quanto maior for a temperatura, maior será a velocidade, existindo fatores que influenciam nessa velocidade, como “superfície”, “temperatura” e “concentração dos reagentes”, onde, quanto maior for a superfície de contato maior será a velocidade de reação, quanto maior a temperatura maior será  a velocidade de reação, quanto maior for a concentração dos reagentes maior será a velocidade de reação.
 
 
“lei de Guldberg-Waage”  lei onde a ordem de uma reação é a soma dos expoentes das concentrações da equação da velocidade
 
 
Existe uma energia mínima para que os reagentes se transformem em produto, essa “energia mínima”  da se o nome de “energia de ativação”, quanto maior for a energia de ativação, menor será a velocidade da reação.
 
 
Para diminuir essa “energia de ativação” pode-se usar um catalisador que facilita a transformação de reagentes em produtos.
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