O que aumenta a velocidade das reações?

Graduação em Química (Centro Universitário Franciscano, UNIFRA, 2014)

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A cinética química estuda a velocidade que as reações ocorrem e os fatores que podem modificá-la. A teoria que rege o estudo da cinética é a teoria das Colisões. Essa teoria explica que para que uma reação inicie ela precisa de energia a qual é adquirida através de colisões entre átomos ou moléculas em um sistema. Essas colisões precisam ser efetivas e para serem efetivas devem ser frontais. Quanto mais concentrado for o meio mais colisões ocorrerão e consequentemente mais energia será obtida, e o inverso também é válido. A quantidade de energia necessária para que uma reação inicie é chamada de energia de ativação. A energia de ativação é definida quimicamente como o mínimo de energia necessária para iniciar uma reação.

Abaixo apresentamos um gráfico de uma reação química:

O que aumenta a velocidade das reações?

No gráfico percebemos que a energia de ativação é o caminho dos reagentes até o ponto mais alto do gráfico, que é o complexo ativado. Este ponto da reação é o mais energético e é o momento reacional onde reagentes e produtos coexistem. Após esse ponto ocorre a formação dos produtos. Devemos entender que quanto maior for o caminho dos reagentes até a formação do complexo ativado (a energia de ativação) mais tempo a reação leva para ocorrer. Alguns fatores que podem influenciar a velocidade de uma reação são: a temperatura, a pressão, a concentração, a superfície de contato e por fim, o catalisador e o inibidor.

  • Temperatura: Um aumento na temperatura favorece o aumento na velocidade da reação.
  • Pressão: Um aumento na pressão aumenta a velocidade reacional.
  • Concentração: Um aumento na concentração faz com que aumente a velocidade da reação devido ao aumento de colisões entre os reagentes.
  • Superfície de contato: possui efeito quando um reagente é sólido e o outro é líquido. Quanto menor for o tamanho da partícula sólida mais rápida será a reação química.
  • Catalisador: é uma substância que altera a velocidade de uma reação química (aumenta) sem interferir na formação dos produtos ou mesmo ser consumido na reação.
  • Inibidor: Funciona como o catalisador mas tem o efeito de inibir a velocidade de uma reação, ou seja, torná-la mais lenta.

Os catalisadores são muito utilizados na indústria principalmente porque eles têm por função acelerar a reação sem alterar a formação, ou a quantidade formada de produtos. Quando se utiliza o catalisador a reação tem seu caminho reacional diminuído, ou seja, diminui a energia de ativação (linha vermelha no gráfico), fazendo com que a reação se torne mais rápida. Quando se utiliza o inibidor ocorre o contrário, o caminho reacional aumenta e a reação torna-se mais lenta. Nas reações endotérmicas, que são aquelas que absorvem energia, a energia de ativação é maior do que nas reações exotérmicas, que são aquelas que liberam energia. Um exemplo de catalisador biológico são as enzimas presentes em nosso organismo que fazem com que os processos corporais se tornem mais eficientes.

Texto originalmente publicado em https://www.infoescola.com/quimica/cinetica/

Exercícios e questões de vestibulares

Questão 01: (UDESC 2017/2)

A cinética química é a área da química que trata das velocidades das reações.

Analise os processos em relação à cinética química.

I. Quando o carvão está iniciando a sua queima, as pessoas ventilam o sistema para que a queima se propague mais rapidamente.
II. Um comprimido efervescente se dissolve mais rapidamente quando triturado.

Assinale a alternativa que contém os fatores que influenciam as velocidades das reações químicas nos processos descritos em I e II, respectivamente.

A)

concentração, superfície de contato.

B)

catalisador, concentração.

C)

temperatura, concentração.

D)

superfície de contato, catalisador.

E)

temperatura, catalisador.

A velocidade das reações pode ser influenciada por diversos fatores, entre os principais estão: temperatura, concentração, superfície de contato e catalisadores.

O que aumenta a velocidade das reações?
Um prego em água oxida mais rápido do que um prego em contato com a umidade do ar, porque a concentração de água é maior

Sabermos os fatores que influenciam a velocidade das reações é algo muito importante, pois existem reações que queremos que ocorram mais rápido e também há reações que queremos que demorem mais tempo.

Por exemplo, nas indústrias, é imprescindível para o lucro econômico que determinadas reações usadas resultem no produto com o menor tempo possível, ainda mais se a reação produzir pouco. Por outro lado, a reação de decomposição de alimentos é uma que queremos que ocorra o mais lentamente possível.

Assim, para acelerar ou retardar as reações químicas, precisamos estudar os fatores que influenciam esses processos, sendo que os principais são quatro: superfície de contato, temperatura, concentração dos reagentes e uso de catalisadores. Vejamos cada caso:

1. Superfície de contato:

O que aumenta a velocidade das reações?

Superfície de contato e velocidade da reação

Por exemplo, considere que pegamos dois comprimidos efervescentes e os colocamos na água para reagir, com a distinção de que um está inteiro e o outro está triturado. Qual irá terminar de reagir primeiro? Isso mesmo, o que está totalmente triturado. Isso acontece porque a sua superfície de contato com a água é maior.

Um dos fatores para a ocorrência de uma reação é que as moléculas dos reagentes devem colidir de modo efetivo. Quanto maior a superfície de contato, maior o número de moléculas que irão colidir, aumentando também a probabilidade de ocorrerem choques efetivos e, por fim, o aumento da velocidade da reação.

O que aumenta a velocidade das reações?

Reação entre antiácido efervescente e água em duas situações diferentes: no primeiro copo, o antiácido está em pó; no segundo, está em comprimido

2. Temperatura:

O que aumenta a velocidade das reações?

Temperatura e velocidade da reação

Por exemplo, para desacelerar a reação de decomposição dos alimentos, costumamos colocá-los na geladeira, isto é, diminuímos a temperatura. Porém, se quisermos acelerar o cozimento de um alimento, colocamos em uma panela de pressão, que ocasiona temperaturas mais elevadas que o ponto de ebulição da água em condições normais.

O que aumenta a velocidade das reações?

Alimentos na geladeira e na panela de pressão

Isso acontece porque o aumento da temperatura eleva a energia cinética das moléculas, o que faz com que elas fiquem mais agitadas, movimentando-se mais rapidamente. Dessa forma, haverá um maior número de choques efetivos entre suas partículas e a velocidade da reação aumentará.

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3. Concentração dos reagentes:

O que aumenta a velocidade das reações?

Concentração e velocidade da reação

Por exemplo, o ar é formado por aproximadamente 20% de gás oxigênio, assim, quando queimamos madeira para fazer uma fogueira, há também moléculas de outros gases colidindo e atrapalhando a velocidade da reação. Agora, se colocássemos essa madeira em brasas dentro de um frasco com gás oxigênio puro, a reação processar-se-ia muito mais rapidamente.

O que aumenta a velocidade das reações?

Essa reação de combustão da fogueira ocorreria mais rápido se fosse com oxigênio puro

Portanto, com o aumento da concentração de um dos reagentes (oxigênio), a reação ocorreu mais depressa, porque houve o aumento do número de partículas reagentes, aumentando também a quantidade de choques entre elas e a probabilidade de ocorrerem colisões eficazes que resultem na ocorrência da reação.

4. Catalisadores:

O que aumenta a velocidade das reações?

Catalisadores e velocidade das reações

Os catalisadores são substâncias capazes de acelerar a velocidade das reações químicas sem serem consumidos, ou seja, são totalmente regenerados no final do processo.

Por exemplo, um pirulito deixado exposto no ar irá demorar muito tempo para reagir, mas quando colocado na boca, rapidamente ele é consumido. Isso acontece porque existem enzimas no nosso organismo que atuam como catalisadoras, agindo sobre o açúcar e criando estruturas que reagem mais facilmente com o oxigênio.

O que aumenta a velocidade das reações?

O açúcar do pirulito é consumido rapidamente graças às enzimas que agem como catalisadoras

Em indústrias, o uso de catalisadores é imprescindível para tornar economicamente viável reações que demoram muito ou que geram poucos produtos.

Os catalisadores conseguem acelerar a reação química porque eles diminuem a energia de ativação, isto é, a energia mínima necessária para que as moléculas colidam de modo eficaz, produzindo o complexo ativado e os produtos. Quanto maior a energia de ativação, mais dificil será para a reação ocorrer. O catalisador permite que a reação ocorra com uma menor energia de ativação, aumentando a sua velocidade.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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O que aumenta a velocidade de uma reação?

Os principais fatores que alteram a velocidade das reações são a superfície de contato, a temperatura, a concentração dos reagentes e o uso de catalisadores.

Quais os fatores que aumentam a velocidade de uma reação química?

São quatro os fatores que influenciam essa velocidade: a concentração dos reagentes, a temperatura, a superfície de contato e o catalisador.

Quais são os 5 fatores que interferem na velocidade das reações químicas?

Vejamos cada caso:.
Superfície de contato: Superfície de contato e velocidade da reação. Ad. ... .
Temperatura: Temperatura e velocidade da reação. ... .
Concentração dos reagentes: Concentração e velocidade da reação. ... .
Catalisadores:.