O estudo da rapidez dos processos químicos

Ocorrêncaia de uma reação química
1. Precisam possuir afinidade química ou contato entre reagentes
2. Colisão com orientação favorável
  1. É necessário que as colisões possuam energia suficiente para romper as ligações ja existentes nos reagentes
  2. Também é necessário que os reagentes tenham uma quantidade mínima de energia, chamada de energia de ativação (Ea)
    1. Energia envolvida nas reações
      1. A energia de ativação é sempre medida a partir da energia dos reagentes até a energia do complexo ativado. A energia liberada ou absorvida é a variação de entalpia (deltaH) da reação
Calculando a velocidade das reações
1. equação química para "velocidade": A setinha C
  1. A velociade média em relação ao reagente ou ao produto poderá ser expressa:
    1. Velocidade média = a quantidade A consumida/intervalo de tempo = quantidade final de A - quantidade inicial de A/intervalo de tempo
    2. Pode ser calculada a partir da velocidade com que os reagentes são consumidos e da velocidade com que os produtos são formados
Fatores que influenciam a rapidez das reações químicas
1. Natureza dos reagentes
  1. De acordo com a teoria das colisões, uma reação química só poderá acontecer se as ligações presentes nos reagentes forem rompidas ou enfraquecidas para formar um complexo ativado, que me condições adequandas, dará lugar aos produtos
2. Superfície de contato
  1. É a área dos reagentes efetivamente disponível para reagir durante a reação química
3. Concentração dos reagentes
  1. Quando no mínimo um dos reagentes é gasoso, existe uma foma de aumentar a rapidez da reação: aumentando a pressão exercida sobre o sistema. A concentração normalmente representa a quantidade de matéria por volume, reduzindo o volume de um recipiente por meio de um aumento de pressão, a concentração aumentará
4. Temperatura
  1. Pode ser representada como uma medida da agitação das partículas, relacionando-se diretamente com a energia cinética média do sistema. O aumento de temperatura proporciona o aumento na rapidez de todas as reações químicas
5. Catalisadores
  1. Substâncias que diminuem a energia de ativação das reações químicas, pois permitem que a reação ocorra por um caminho de menor energia de ativação, aumentando a velocidade de uma reção
  2. características comuns
    1. Podem ser consumidos em uma etapa da reação e ser regenerados em outra
    2. Não interferem na afinidade química entre os reagentes
    3. Não interferem na variação da entalpia das reações
  3. Catálise homogênea e heterogênea
    1. Quando os reagentes, os produtos e o catalisador formam um sistema monofásico, a catálise é homogênea
    2. Quando o catalisador e os reagentes formam um sistema polifásio, chamamos a catálise de heterogênea
  4. Enzimas: catalisadores biológicos
    1. As enzimas aceleram os mais variados processos no interior do corpo dos seres vivos
    2. Cada uma das enzimas atua em um processo específico, ligando-se ao substrato
  5. Pode acontecer de um dos produtos formados funcionar como catalisador da própria reação, proporcinando um aumento de sua rapidez até que todo reagente seja consumido (autocatálise)
  6. Os inibidores de catálise são ultilizados com o intuito de reduzir a rapidez das reações, podendo atuar de forma reversível, permitindo que o catalisador volte a funcionar quando da retirada do inibidor (venenos de catálise)
Lei de ação das massas
1. Reações elementares
  1. Se uma reação se desenvolve em uma única etapa, ela é uma reação elementar. Nesse caso, os expoentes na lei de velociade tornam-se iguais aos coeficientes estequiométricos dos reagentes na propria equação química
2. Reações não elementares
  1. Reações que se desenvolvem em mais de uma etapa. A velocidade das reações será determinada pela etapa mais lenta, pois tem maior valor de energia de ativação e limitará os aspectos cinéticos do processo
3. Ordem de uma reação
  1. A ordem de uma reação em relação a um determinado reagente expressa em que medida a velocidade desse processo depende da concentração da substância em questão
4. Em uma dada temperatura, a velocidade de reação depende diretamente do produto das concentrações dos reagentes elevadas a expoentes determinados experimentalmente. Trata-se da lei de ação das massas: reação A + b B setinha c C + d D, é possível escrever a expressão de sua rapidez, ou sua lei de velocidade

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