Influências na velocidade das reações

A Cinética Química estuda a velocidade das reações químicas e quais os fatores que podem acelerar ou reduzir esses processos. Neste artigo, apresentamos os fatores que influenciam nas velocidades das reações químicas. Antes, vamos revisar o conceito de reações químicas e quais são os tipos existentes.

Reações químicas ocorrem quando as ligações de átomos e moléculas de substâncias são alteradas originando outras substâncias com características físico-químicas diferentes dos reagentes. Algumas modificações são bem visíveis: cor, cheiro, estado físico (líquido para o gasoso, por exemplo) e precipitação de partículas. As reações químicas podem ocorrer em uma única fase (reação química elementar) ou em duas (reação química não-elementar).

Tipos de reações químicas

• Adição ou síntese. Substâncias simples e/ou compostas formam outra substância, resultante da adição ou síntese de seus elementos.
• Decomposição. Neste tipo de reação a substância reagente origina outa substância com estrutura mais simples.
• Troca simples ou deslocamento. Os elementos mais ativos provocam o deslocamento de outros menos ativos de uma substância composta.
• Dupla troca. Os reagentes são substâncias compostas que produzem outras duas substâncias, também compostas.
• Oxidação-redução. Nesta reação, elétrons são transferidos, modificando a oxidação de átomos de determinados elementos químicos.

A equação que corresponde à lei da cinética química é a seguinte: v = k. [X]m.[Y]n.
Nesta equação, temos que:
• v = velocidade
• k = constante da velocidade, podendo variar conforme a temperatura
• X e Y são os reagentes, em mol/L
• m e n = são os expoentes especificados no experimento também chamados de ordem da reação.

Fatores que influenciam na velocidade de reações químicas

Alguns fatores influenciam a velocidade das reações químicas. São eles: catalisador, concentração, energia de ativação, inibidor, luz, pressão, superfície de contato e temperatura.

• Catalisador. Substância química utilizada para reduzir a energia de ativação, elevando, assim, a velocidade das reações químicas, sem alterar a composição dos reagentes e demais elementos usados nesse procedimento. O organismo humano possui catalizadores, as enzimas. A saliva e o ácido clorídrico presente no suco gástrico aceleram o processo de digestão. Indústrias utilizam catalizadores para acelerar vários processos. Na fabricação de refrigerantes que contêm gás carbônico, coloca-se açúcar para acelerar a eliminação desse gás, resultando na formação das bolhas.

• Concentração. As quantidades de solvente e soluto também se refletem na velocidade de reações químicas. Quanto maior a concentração de substâncias reagentes maior será o número de colisões moleculares. Dessa forma, a reação química é mais rápida. Resumo: maior concentração de substâncias reagentes resulta no aumento de colisões entre moléculas tornando a reação química mais rápida.

• Energia de ativação. A velocidade da reação química varia também conforme a quantidade de energia de ativação. Se há uma grande quantidade de energia de ativação, a velocidade será mais lenta. Resumo: quanto maior for a energia de ativação mais lenta será a reação química.

• Luz. A presença de luz é um fator que influencia a velocidade das reações químicas. Isto porque as ondas eletromagnéticas da luz conseguem romper as barreiras de ativação. Um exemplo clássico da influência da presença da luz em reações químicas é a fotossíntese das plantas.

• Inibidor. A ação do inibidor é contrária ao que acontece quando adicionamos um catalizador. O objetivo do inibidor de reações químicas é aumentar a energia de ativação, inibindo o efeito da catálise. Resumo: para aumentar a energia de ativação adiciona-se o inibidor, que anula a ação do catalizador e, com isso, é possível manter a velocidade da reação química, sem alterações.

• Pressão maior. Quanto maior a pressão, mais rápida será a reação química. Quando aumentamos a pressão dentro de um recipiente o volume diminui, resultando em maior concentração de substâncias reagentes. Como estão mais próximas, as moléculas colidem com mais eficácia e, dessa forma, a reação química acontece com mais velocidade. Resumo: o aumento da pressão reduz o volume, mantém os reagentes mais concentrados e as moléculas colidem com mais eficácia, elevando a velocidade da reação química.

• Superfície de contato. Quando as substâncias reagentes entram em contato com a superfície a velocidade das reações químicas sofre alterações. Se a superfície de contato é grande, haverá maior número de colisões entre as moléculas, o que aumenta a velocidade das reações. Se você colocar um comprido efervescente dentro de um copo com água a reação será mais lenta se comparada ao mesmo remédio em pó, que terá uma reação mais rápida. Resumo: quando a superfície de contato é maior, a velocidade da reação química também será mais alta.

• Temperatura. A temperatura influencia a velocidade das reações químicas porque altera a movimentação das moléculas. Ao elevar a temperatura, aumenta-se também a energia cinética, ou seja, as moléculas das substâncias ficam mais agitadas. Com isso, ocorrem colisões mais fortes entre as moléculas, o que influencia a velocidade das reações químicas. Resumo: aumento da temperatura resulta no aumento da velocidade das reações químicas.

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