Diğer Hadis Istılahları

Para o aspecto cinético das reações química, é necessário compreender que a energia cinética média das partículas, a uma dada temperatura, é a mesma em qualquer das três fases, sólida, líquida e gasosa. A temperatura de um corpo é, assim, uma medida da energia cinética média das partículas constituintes desse corpo. Da afirmação anterior resulta que as moléculas com maior massa se movem mais lentamente que as moléculas de menor massa (COELHO, 2002).

Apesar de estar submetida à certa temperatura, a energia cinética média das partículas será sempre a mesma, isso não significa que todas as entidades elementares tenham a mesma energia cinética: algumas partículas possuem grande energia cinética, enquanto outras podem possuir energia cinética muito menor (COELHO, 2002).

Além dos vários contributos da energia cinética, as partículas possuem ainda energia potencial, resultante das forças entre elas. A energia potencial das moléculas é elevada no estado gasoso, em que as forças de atração molecular são, em geral, pouco intensas; é mais fraca nos líquidos e atinge valores mínimos no estado sólido, onde as forças de ligação podem ser consideráveis. Assim, a passagem do estado sólido ao estado líquido e deste ao estado gasoso são fenómenos que implicam transferência de energia para o sistema que os experimenta, se nele não se der qualquer transformação de energia. Quando, num sistema isolado, se processa uma das mudanças de estado referidas, o sistema esfria, pela transformação da energia interna cinética em energia interna potencial.

Para que uma reação ocorra é necessário que antes, os reagentes superem certa barreira de energia, e quanto maior for essa barreira, mas difícil será para a reação ocorrer e consequentemente ela será mais lenta. Dessa forma, “uma reação termodicamente favorável pode ocorrer de forma extremamente lenta ou acabar nem sendo observada em um intervalo de tempo consideravelmente grande; então se diz que a reação é cineticamente desfavorável” (ATKINS, JONES, 2006).

A cinética química é o domínio científico que estuda estas transformações, e permite compreender que as reações químicas podem ocorrer em escalas temporais muito diferentes. A Cinética Química estuda as velocidades das reações químicas. Na prática, se uma reação for muita lenta, mesmo que seja caracterizada por um rendimento elevado em relação aos produtos desejados, dificilmente terá aplicação a nível industrial.

Os átomos e as moléculas são móveis na fase gasosa ou em solução e, portanto, as reações são realizadas frequentemente usando-se uma mistura de gases ou soluções dos reagentes. Nessas circunstancias diversos fatores como concentração dos reagentes, temperatura e presença de catalisadores, afetam a velocidade da reação. Se o reagente for sólido, a superfície de contato também influencia na velocidade da reação (KOTZ, 2009).

Enquanto na termodinâmica determina-se a variação das propriedades de um sistema quando este passa de um estado de equilíbrio para outro, na cinética se estabelece o tempo necessário para que a transformação ocorra. A cinética química está baseada em processos químicos experimentais, que são modelados matematicamente por meio de equações diferenciais. A possibilidade de ocorrer uma reação química entre uma ou mais espécies pode ser avaliada com base em critérios cinéticos, mas de modo complementar às restrições termodinâmicas, que analisam o sistema sob o ponto de vista de equilíbrio químico.

Uma reação química ocorre quando três fatores envolvidos no mundo micromolecular acontecem. Eles são:

1. O choque de uma espécie química com outras ou com as paredes do recipiente na qual a mesma estiver.

2. A geração de alguma maneira de algum tipo de energia que permita que a espécie química reagente atinja um patamar mínimo de energia para que a reação possa ocorrer (Energia de Ativação Ea).

3. A posição do choque (fator muito importante nas reações orgânicas onde estiverem envolvidas substâncias com grandes cadeias).

Resumindo, para que uma reação química ocorra são necessárias algumas condições: natureza dos reagentes + colisão entre as moléculas + orientação favorável = reação química. Esses conceitos devem ser apresentados inter-relacionados de forma que o aluno possa compreender a interrelação entre eles, de forma sistêmica.

Assim podemos afirmar que velocidade das reações químicas depende de fatores, como:  A temperatura em que reação ocorre;

A temperatura está ligada à agitação das moléculas. Quanto mais calor, mais agitadas ficam as moléculas. Se aumentar a temperatura, aumenta a energia cinética das moléculas (movimento). Se as moléculas se movimentam mais, elas se chocam mais e com mais energia, diminuindo a energia de ativação e em consequência, aumenta o número de colisões efetivas e, portanto, a velocidade da reação também aumenta. Quando se eleva a temperatura de uma reação química à velocidade de formação do produto aumenta. (LAVORENTI, 2002, p.12)

 A concentração dos reagentes;

A maioria das reações químicas ocorre mais rapidamente se a concentração de um ou mais dos reagentes é aumentada. À medida que a concentração aumenta, a frequência com a qual as moléculas se chocam também o faz, levando a um aumento das velocidades. Nas reações químicas, em que pelo menos um dos reagentes está em solução, verifica-se, em geral, que:

 A velocidade aumenta quando se usam soluções mais concentradas.

 A velocidade diminui quando se usam soluções mais diluídas (menos concentradas).

 A superfície de contato;

Quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior será a velocidade da reação. Exemplo: os antiácidos efervescentes quando triturados se dissolvem mais rápido em água do que em forma de comprimido inteiro, isto porque a superfície de contato fica maior para reagir com a água.

 A pressão

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 o volume e desta forma aumenta a concentração dos reagentes. As moléculas se chocam mais, aumentando o número de colisões e portanto, aumenta a velocidade da reação.

 A participação de catalisadores;

Catalisadores são espécies químicas que aceleram a velocidade média reacional ao criar mecanismos de reação alternativos e com barreiras energéticas menores, sem serem efetivamente consumidos na reação em que participam. Espera-se que reações catalisadas sejam mais rápidas que as que não têm catalisador.

 A presença de luz

Algumas reações químicas ocorrem com maior velocidade quando estão na presença de luz, “A presença de luz de certo comprimento de onda também pode acelerar certas reações químicas” (LAVORENTI, 2002, p.1), é uma energia em forma de onda eletromagnética que ajuda a quebrar a barreira da energia de ativação.

São chamadas de reações fotoquímicas, na grande maioria, percebe-se a presença de um reagente colorido, denominado componente fotoquimicamente ativo (PIERRE, 2006, p.3), esse reagente possui moléculas que absorvem luz visível, permanecendo ativadas energeticamente, facilitando a reação.

A fotossíntese realizada pelas plantas é um tipo de reação que é influenciada pela presença da luz.

 A eletricidade

Do mesmo modo que o calor, a eletricidade também é uma forma de energia que influi na velocidade de muitas reações químicas. Um exemplo é o da faísca elétrica que provoca a explosão da gasolina nos cilindros dos motores dos automóveis.

Podemos observar que algumas reações químicas acontecem com mais rapidez e outras mais lentamente. Nem toda reação química acontece no mesmo tempo. Umas demoram horas, dias, anos. Outras levam uma fração de segundo para ocorrer.

Considere a reação genérica a seguir:

+ → +

Digamos que nós aumentemos a concentração dos reagentes A e B, a quantidade de partículas dos reagentes irá aumentar num mesmo espaço, haverá mais choques efetivos entre

elas que resultarão no aumento da taxa de desenvolvimento da reação. O que significa que aumentará sua velocidade.

Portanto, a velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração dos reagentes. Porém, isso depende da temperatura também. Como a velocidade depende do número de colisões das moléculas dos reagentes A e B. Por isso, temos a seguinte equação matemática que representa a lei da velocidade da reação:

𝑖 = . [ ] . [ ]

Em que:

V = velocidade da reação; k = constante que só depende do valor da temperatura; a e b = expoentes determinados experimentalmente.

Apenas quando a reação é elementar, ou seja, ocorre numa única etapa, é que os

expoentes são exatamente iguais aos coeficientes da equação química balanceada:

= . [ ] . [ ]

Porém, nos outros casos, a potência apropriada à qual se deve elevar a concentração de cada reagente deve ser determinada experimentalmente.

A lei da velocidade das reações recebe muitos nomes, veja alguns: Lei da Ação das Massas, Equação de Rapidez, Lei Cinética da Reação e Lei de Guldberg-Waage.