O documento discute os conceitos fundamentais de cinética química, incluindo as condições necessárias para que uma reação ocorra, como a colisão favorável entre partículas e a energia de ativação. Também descreve diversos fatores que podem influenciar a velocidade de uma reação, como a natureza dos reagentes, superfície de contato, temperatura, concentração e catalisadores.

1. CINÉTICA
QUÍMICA
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2. 1. CONDIÇÕES NECESSÁRIAS
Há duas condições que são fundamentais (embora não sejam suficientes)
para que uma reação química possa ocorrer:
• Os reagentes devem entrar em contato.
• Deve haver afinidade química entre os reagentes.
Assim, se colocarmos em contato água, H2O(l), e monóxido de carbono,
CO(g), não haverá reação, pois não há afinidade química entre essas
substâncias.
H2O(l) + CO(g)  não há reação
No entanto, se colocarmos em contato gás cloro, Cl2(g), e gás hidrogênio,
H2(g), pode haver reação, pois há afinidade química entre essas
substâncias. A realização ou não de reação química, nesse caso, passa a
depender de duas outras condições, ditas acessórias:
• As partículas (moléculas, íons) dos reagentes devem colidir entre si.
• A colisão entre as partículas dos reagentes deve ocorrer numa orientação
favorável, com energia suficiente para romper as ligações existentes nos
reagentes.

3. 2. COLISÃO FAVORÁVEL
Considere, por exemplo, a reação entre gás hidrogênio e gás iodo,
utilizando o modelo atômico de Dalton.
H2 + I2  2 HI
HI + HI
I2 + H2
I2 H2

4. Para que as moléculas de H2 e I2 possam efetivamente reagir produzindo
HI, elas devem colidir com energia suficiente e numa orientação favorável.
Colisão
Desfavorável
Colisão
Desfavorável
Colisão
favorável

5. 3. ENERGIA DE ATIVAÇÃO
Não basta, porém, que a colisão entre as partículas dos reagentes ocorra
numa orientação favorável para que ocorra reação, isto é, para que as
ligações entre os reagentes sejam rompidas e novas ligações sejam
formadas, dando origem aos produtos.
Para que a colisão seja efetiva, também é necessário que os reagentes
adquiram uma quantidade de energia mínima, característica de cada
reação, chamada energia de ativação.
Energia de ativação é a quantidade mínima de energia
necessária para que a colisão entre as partículas dos
reagentes, feita numa orientação favorável, seja efetiva e,
portanto, resulte em reação.
Eativação = Enecessária para que a reação se inicie – Eprópria dos reagentes

7. 4. COMPLEXO ATIVADO
Quando a colisão entre as partículas dos reagentes ocorre numa
orientação favorável e com energia igual ou superior à energia de
ativação, forma-se primeiramente uma estrutura instável e intermediária
entre os reagentes e os produtos, chamada complexo ativado.
Complexo ativado de uma reação é uma estrutura
intermediária e instável entre os reagentes e os
produtos.
Exemplo:

8. OBSERVAÇÃO: Estudo Gráfico da Eat
Os produtos de uma reação química possuem também um conteúdo
energético, o qual se denomina energia própria dos produtos (Epp). Quando
o complexo ativado (instável) se rearranja para formar os produtos, ocorre
liberação de energia, que pode ser calculada pela diferença: E – Epp.
• Reação exotérmica – E – Epp > Eat

9. • Reação endotérmica – E – Epp < Eat

10. OBSERVAÇÃO: Eat e a Velocidade
1. A energia de ativação representa um obstáculo na transformação de
reagentes em produtos.
• Quanto maior for a energia de ativação a ser adquirida, mais difícil será
para os reagentes transpor esse obstáculo, e a reação ocorrerá mais
lentamente.
• Por outro lado, quanto menor for a energia de ativação a ser adquirida,
mais fácil será para os reagentes transpor esse obstáculo, e a reação
ocorrerá mais rapidamente.

11. 2. Por outro lado, a energia de ativação funciona como uma ―barreira de
segurança‖ para muitas reações. Por exemplo, o H2 e o O2 reagem
explosivamente resultando em água (2H2 + O2  2H2O). A reação, porém,
não começa espontaneamente, porque a barreira representada pela energia
de ativação ―segura‖ o início da reação; torna- se então necessária uma
chama, uma faísca elétrica, etc. para deflagrar a reação.

12. 3. Quando temos reações químicas semelhantes, como por exemplo:
mais rápida aquela que apresentar menor energia de o; no
caso citado, a mais rápida a reação entre H2 e F2 (Eat. < E’at.):

13. 4. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE
São diversos os fatores que podem influir na velocidade de
uma reação química tornando-a mais rápida ou mais lenta.
Entre eles se destacam:
• natureza dos reagentes

14. Uma peça de ferro metálico se oxida com relativa facilidade segundo a
equação:
4Fe(s) + 3O2(g)  2Fe2O3(s)
Já uma peça de metálica de prata se oxida com muita lentidão:
4Ag(s) + O2(g)  2Ag2O(s)
A que se deve esta diferença de velocidades?
A velocidade de uma reação depende das
propriedades específicas e inerentes dos reagentes,
quanto maior reatividade química, maior será a
velocidade da reação.

15. OBSERVAÇÃO: Mediante a realização de uma série de reações, foi
possível estabelecer uma fila de reatividade comparativa dos metais, que
pode ser representada genericamente por:

16. OBSERVAÇÃO:
• A reação de HCl(aq) com NaOH(aq) é rápida e exotérmica:
HCl(aq) + NaOH(aq)  NaCl(aq) + H2O(l) + CALOR
• A reação de CO(g) com NO2(g) é lenta:
CO(g) + NO2(g)  CO2(g) + NO(g) + CALOR
O que explica esta diferença nas velocidades?
As espécies iônicas em solução aquosa reagem mais
rápido que as espécies químicas moleculares.

17. 4. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE
São diversos os fatores que podem influir na velocidade de
uma reação química tornando-a mais rápida ou mais lenta.
Entre eles se destacam:
• natureza dos reagentes
• superfície de contato

18. Quanto maior a superfície de contato dos
reagentes envolvidos, maior a velocidade da
reação e vice-versa.
Exemplo:
A efervescência no CaCO3(s) na forma
de pó é mais acentuada (maior
superfície de contato).

19. 4. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE
São diversos os fatores que podem influir na velocidade de
uma reação química tornando-a mais rápida ou mais lenta.
Entre eles se destacam:
• natureza dos reagentes
• superfície de contato
• luz e eletricidade

21. 4. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE
São diversos os fatores que podem influir na velocidade de
uma reação química tornando-a mais rápida ou mais lenta.
Entre eles se destacam:
• natureza dos reagentes
• superfície de contato
• luz e eletricidade
• pressão

23. 4. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE
São diversos os fatores que podem influir na velocidade de
uma reação química tornando-a mais rápida ou mais lenta.
Entre eles se destacam:
• natureza dos reagentes
• superfície de contato
• luz e eletricidade
• pressão
• temperatura

24. Regra de Van’t Hoff: um aumento de 10°C faz com que a velocidade da reação dobre.
V2 = V1 x 2Δt/10
Lembre-se de que a regra de Van’t Hoff é apenas aproximada e bastante limitada. Não deve
ser seguida à risca para todas as reações. Cada reação específica deve ter o efeito quantitativo
exato do aumento da velocidade em função da temperatura determinado experimentalmente.

25. 4. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE
São diversos os fatores que podem influir na velocidade de
uma reação química tornando-a mais rápida ou mais lenta.
Entre eles se destacam:
• natureza dos reagentes
• superfície de contato
• luz e eletricidade
• pressão
• temperatura
• concentração

27. 4. INFLUÊNCIAS NA VELOCIDADE
São diversos os fatores que podem influir na velocidade de
uma reação química tornando-a mais rápida ou mais lenta.
Entre eles se destacam:
• natureza dos reagentes
• superfície de contato
• luz e eletricidade
• pressão
• temperatura
• Concentração
• Catalisadores

28. Um catalisador é urna substância que é adicionada ao processo, não
sendo consumido pelo mesmo, e que tem a função de alterar a velocidade.
O catalisador pode ser positivo (catalisador propriamente dito) ou negativo
(inibidor).
Catalisadores positivos promovem um caminho alternativo com a energia
de ativação do processo mais baixa, aumentando a velocidade. Já os
inibidores de reação diminuem a velocidade. Exemplo de catalisadores
positivos são as enzimas e de catalisadores negativos são os conservantes
alimentícios.

29. • Catálise homogênea — quando o catalisador está na mesma fase que os
reagentes, participa ativamente da transformação e é recuperado
integralmente no fim do processo.
Admite-se nesse tipo de catálise a formação de um composto intermediário
muito reativo.
• Catálise heterogênea — quando o catalisador não está na mesma fase que
os reagentes, mas proporciona uma superfície favorável a ocorrência da
transformação química.

30. 1. Chama-se autocatálise a catálise provocada por uma substância formada na própria
transformação.
2. Sabe-se que o catalisador não sofre alteração permanente em sua composição
química nem na quantidade, mas pode sofrer alteração em sua natureza física.
3. Chama-se inibidor a espécie química que, com as moléculas reagentes, faz com
que estas reajam a uma velocidade menor. Os inibidores são utilizados como
conservantes de alimentos, pois retardam a reação de decomposição; por exemplo, o
EDTA cálcico dissódico e usado como conservante de margarinas (antioxidante).
4. Um ativador ou promotor é a espécie química que, com o catalisador e as moléculas
reagentes, faz com que estas reajam a uma velocidade ainda maior do que se
estivessem apenas com o catalisador.
5. Veneno é a espécie química que, com o catalisador e as moléculas reagentes, faz
com que estas reajam a uma velocidade menor do que se estivessem apenas com o
catalisador.
6. Uma pequena quantidade de catalisador pode ter efeitos profundos na velocidade
de uma transformação, o que e significativo nos sistemas biológicos. Nestes os
catalisadores são altamente específicos para cada reação e chamados de enzimas.

31. AUTOCATÁLISE
É um tipo de reação na qual um dos produtos formados atua como
catalisador. Um exemplo é a reação que ocorre entre o cobre, Cu, e o ácido
nítrico, HNO3:
Inicialmente, a reação ocorre lentamente; porém, à medida que o dióxido
de nitrogênio, NO2, é formado, ele age como catalisador, aumentando
violentamente a velocidade da reação.