- Introdução de Cinética Quimica - Taxa de Reação - Fatores que influenciam na velocidade da reação

1. CINÉTICA QUÍMICA
A CINÉTICA QUÍMICA, TAMBÉM CONHECIDA COMO CINÉTICA
DE REAÇÃO, É UMA CIÊNCIA QUE ESTUDA A VELOCIDADE
DAS REAÇÕES QUÍMICAS DE PROCESSOS QUÍMICOS E OS
FATORES QUE AS INFLUENCIAM.

2. CINÉTICA QUÍMICA INCLUI INVESTIGAÇÕES DE COMO
DIFERENTES CONDIÇÕES EXPERIMENTAIS PODEM INFLUIR:
I. A velocidade de uma reação química
II. Informações de rendimento sobre o mecanismo de reação
e estados de transição
Teoria das colisões: a velocidade de reação aumenta
proporcionalmente à concentração dos reagentes

3. A taxa de reação está relacionada com:
 As concentrações dos reagentes
 Seu estado particular:
I. Estado físico
II. Estado nascente dos gases
III.Estado cristalino ou amorfo dos sólidos

4. EM 1864, PETER WAAGE E CATO GULDBERG TORNARAM-SE OS PIONEIROS NO
DESENVOLVIMENTO DA CINÉTICA QUÍMICA PELA FORMULAÇÃO DA LEI DE AÇÃO DAS MASSAS, A
QUAL ESTABELECE QUE A VELOCIDADE DE REAÇÃO SEJA PROPORCIONAL A QUANTIDADE DE
SUBSTÂNCIAS REAGENTES.

5. TAXA DE REAÇÃO
A CINÉTICA QUÍMICA PRINCIPIA COM A DETERMINAÇÃO EXPERIMENTAL
DAS TAXAS DE REAÇÃO DAS QUAIS AS EQUAÇÕES CINÉTICAS DE
REAÇÕES QUÍMICAS (OU MAIS SIMPLESMENTE, "LEI DE VELOCIDADE
OU TAXA") E AS CONSTANTES DE VELOCIDADE SÃO DERIVADOS. LEIS
DE TAXA RELATIVAMENTE SIMPLES EXISTEM PARA REAÇÕES DE ORDEM
ZERO (NO QUAL AS TAXAS DE REAÇÃO SÃO INDEPENDENTES DA
CONCENTRAÇÃO), REAÇÕES DE PRIMEIRA ORDEM, E REAÇÕES DE
SEGUNDA ORDEM, E PODEM SER DERIVADO PARA OUTRAS.

6. FATORES QUE INFLUENCIAM NA
VELOCIDADE DA REAÇÃO
o NATUREZA DOS REAGENTES
o TEMPERATURA
o ESTADO FÍSICO
o SUPERFÍCIE DE CONTATO
o PRESENÇA DE UM CATALISADOR
o CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES
o PRESSÃO

7. NATUREZA
DOS
REAGENTES
Dependendo de quais substâncias reage, o tempo de tais reações varia, ou,
mais detalhadamente, a rapidez ou velocidade com que se formam ou rompem
as ligações dependem da natureza dos reagentes. Reações ácidas, a formação
de sais, as troca iônica são reações rápidas.
Exemplos típicos de reações rápidas são as reações dos explosivos, muitas
vezes ocorrendo inicialmente dentro da própria molécula de uma única
substância. Outro exemplo de reações rápidas são as oxidações de metais
nobres, que produzem óxidos extremamente resistentes e aderentes que
impedem a continuidade da reação (passivação), como com o ouro ou o cromo,
presente no aço inoxidável.

8. TEMPERATURA
Com o aumento da temperatura, aumenta-se a energia
cinética média das moléculas em um sistema e
consequentemente o número de colisões efetivas entre
elas. Alimentos na geladeira, como por exemplo, leite, ovos,
carnes e etc, demoram muito mais para estragar do que no
ambiente. Isso porque as reações químicas feitas pelos
microorganismos decompositores são retardadas pelas
baixas temperaturas.

9. JACOBUS HENRICUS VAN'T HOFF
 Nacionalidade: Neerlandês
 Residência: Países Baixos
 Nascimento: 30 de agosto
de 1852
 Local: Roterdã
 Morte: 1 de março de 1911
(58 anos)
 Local: Berlim

10. ESTADO FÍSICO
O estado físico (sólido, líquido, ou gasoso) de um reagente é também um
importante fator da taxa de reação. Quando reagentes estão na mesma fase,
como em solução aquosa, o movimento térmico os coloca rapidamente em
contato. Entretanto, quando eles estão em diferentes fases, a reação é limitada
a interface entre os reagentes. A reação somente pode ocorrer na área de
contato, no caso de um líquido ou gás, na superfície de um líquido. Agitação
vigorosa e/ou turbilhonamento pode ser necessária para conduzir a reação a
realizar-se completamente. Isto significa que quanto mais finamente dividido um
sólido ou líquido reagente é, a sua maior área de superfície, tornará mais rápida
a reação (o que é analisado mais detalhadamente em Superfície de contato,
abaixo). Em química orgânica existe a exceção que reações homogêneas (no
mesmo meio e fase) podem ocorrer mais rapidamente que reações
heterogêneas.

11. SUPERFÍCIE DE CONTATO
Se numa reação atuam reagentes em distintas fases, o aumento da
superfície de contato entre eles aumenta a velocidade das reações.
Considerando, por exemplo, uma reação entre uma substância
sólida e uma líquida, quanto mais reduzida a pó estiver à substância
sólida, maior é a superfície de contato entre as partículas de ambas
as substâncias e, portanto, maior é a possibilidade de essas
partículas colidirem umas com as outras. Fazendo-se uma analogia,
por exemplo, quando se acende uma lareira, usa-se palha ou papel
e destes acende-se as mais grossas porções de lenha.

12. PRESENÇA DE UM CATALISADOR
Os catalisadores aumentam a velocidade de uma reação química, mas não
participam da formação dos produtos, sendo completamente regenerados no
final. Atuam ao promover rotas de reação com menor energia de ativação. O
catalisador acelera a reação, pois diminui a energia de ativação das moléculas,
mas não participa da reação, ou seja, não ocorre nenhuma mudança nos
elementos químicos da reação, e o catalisador continua intacto. A ação do
catalisador é abaixar a energia de ativação, possibilitando um novo caminho
para a reação. O abaixamento da energia de ativação é que determina o
aumento da velocidade da reação.
Inibidor: é uma substância que retarda a velocidade da reação. Veneno: é uma
substância que anula o efeito de um catalisador. Catálise homogênea -
Catalisador e reagentes constituem uma só fase. Catálise heterogênea -
Catalisador e reagentes constituem duas ou mais fases (sistema polifásico ou
mistura heterogênea).

13. CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES
AS REAÇÕES QUÍMICAS RESULTAM DO CHOQUE EFICAZ ENTRE OS
CORPÚSCULOS DOS REAGENTES PARA SE FORMAREM OS PRODUTOS
DA REAÇÃO. AO AUMENTAR A CONCENTRAÇÃO, AUMENTO O Nº DE
CORPÚSCULOS E CONSEQUENTEMENTE AUMENTA A PROBABILIDADE
DOS CHOQUES EFICAZES, TRADUZINDO-SE POR UMA MAIOR
VELOCIDADE.

14. PRESSÃO
UM AUMENTO DE PRESSÃO EM UM SISTEMA AUMENTA O NÚMERO DE
COLISÕES ENTRE AS MOLÉCULAS QUE O COMPÕE, O QUE
POSSIBILITARÁ UM MAIOR NÚMERO DE COLISÕES EFETIVAS ENTRE AS
PARTÍCULAS.
NOTAR QUE A PRESSÃO SÓ EXERCE INFLUÊNCIA SIGNIFICATIVA NA
TAXA DE REAÇÃO QUANDO HOUVER AO MENOS UMA SUBSTÂNCIA
GASOSA COMO REAGENTE.

15. EXERCÍCIOS SOBRE CINÉTICA QUÍMICA
A VELOCIDADE DAS REAÇÕES QUÍMICAS E OS FATORES QUE ALTERAM
ESSA VELOCIDADE SÃO ANALISADOS NESTES EXERCÍCIOS SOBRE
CINÉTICA QUÍMICA.

16. EXEMPLO 01
Relacione os fenômenos descritos na coluna I com os fatores que influenciam sua velocidade mencionados na
coluna II.
Coluna I
1 - Queimadas alastrando-se rapidamente quando está ventando;
2 - Conservação dos alimentos no refrigerador;
3 - Efervescência da água oxigenada na higiene de ferimentos;
4 - Lascas de madeiras queimando mais rapidamente que uma tora de madeira.
Coluna II
A - superfície de contato
B - catalisador
C - concentração
D – temperatura
A alternativa que contém a associação correta entre as duas colunas é
a) 1 - C; 2 - D; 3 - B; 4 – A.
b) 1 - D; 2 - C; 3 - B; 4 – A.
c) 1 - A; 2 - B; 3 - C; 4 – D.

17. EXEMPLO 02:
Indique a afirmação incorreta:
a) Quanto menor for a temperatura, maior será a velocidade de uma reação.
b) O aumento da temperatura aumenta a velocidade tanto da reação
endotérmica quanto da reação exotérmica.
c) A velocidade de um reagente no estado sólido é menor que no estado
líquido.
d) A diferença energética entre os produtos e os reagentes é chamada de
entalpia de reação.
e) A velocidade de uma reação depende da natureza do reagente.

18. EXEMPLO 03:
Assinale a alternativa que apresenta agentes que tendem a
aumentar a velocidade de uma reação:
a) calor, obscuridade, catalisador.
b) calor, maior superfície de contato entre reagentes, ausência de
catalisador.
c) calor, maior superfície de contato entre reagentes, catalisador.
d) frio, obscuridade, ausência de catalisador.
e) catalisador e congelamento dos reagentes.

19. EXEMPLO 04:
Dois recipientes contêm a mesma quantidade de H2SO4. No sistema I, coloca-
se uma mola de ferro comprimida, no sistema II, outra mola, idêntica à primeira,
mas não comprimida. Ambas são corroídas pelo ácido. Sobre esses sistemas, a
afirmativa CORRETA é:
a) O sistema I, no estado final, terá mais ligações químicas do que o sistema II.
b) As espécies químicas do sistema I ficam mais aglomeradas do que as do
sistema II.
c) A temperatura final do sistema I é mais alta do que a do sistema II.
d) O rendimento da reação do sistema I é mais alto do que o do sistema II.
e) A concentração final da solução do sistema I é maior do que a do sistema II.A temperatura final do sistema I é maior porque a reação de simples troca entre o ácido e o ferro é exotérmica
e processa-se com maior velocidade, não havendo grande dissipação de calor. Já a II é uma reação lenta, e o
calor vai sendo dissipado à medida que é liberado pela reação.

20. EXEMPLO 05:
A sabedoria popular indica que, para cozinhar batatas, é indicado cortá-las em
pedaços. Em condições reacionais idênticas e utilizando massas iguais de
batata, mas algumas inteiras e outras cortadas, verifica-se que a cortada
cozinha em maior velocidade. O fator determinante para essa maior velocidade
da reação é o aumento da:
a) pressão
b) temperatura
c) concentração
d) superfície de contato
e) natureza dos reagentes
Porque, quando cortamos uma batata em pedaços menores e colocamos para cozinhar, estamos fazendo
com que a ação do calor seja realizada em uma área maior, isto é, estamos aumentando a superfície de

21. EQUIPE:
LETICIA DANIEL
ÍTALO CARNEIRO
ISABELE FÉLIX
BEATRIZ FONTENELE
RHAYSSA GALENO
TAÍS VIEIRA