Teoria Das Colisões
Esta teoria nos fornece uma visão microscópica de uma reação química, de modo
que podemos explicar como certos fatores (temperatura, concentração de reagentes e
etc.) agem sobre a velocidade de uma reação. Essa teoria diz que “Para ocorrer uma reação química é necessário haver
colisões corretas entre os reagentes.”
Desta forma concluímos que, numa reação química é necessário um padrão de
colisão entre as moléculas e que nem toda colisão entre essas moléculas de
reagentes originará um produto. Então de que forma teríamos uma colisão
apropriada?
As colisões aconteceriam com maior frequência de acordo com dois fatores que a
alteram; Energia de Ativação(Ea) e geometria (orientação) da colisão.
Segue ao lado alguns exemplos de como uma colisão seria apropriada ou não.
Quando duas moléculas de Reagentes estão a caminho de serem produtos, forma-se
uma espécie química chamada de complexo ativado. Complexo porque as ligações
químicas estão sendo rompidas para a formação de novas. E ativado, porque
existe Energia suficiente para que a reação ocorra.
Neste momento, sempre temos que lembrar que, quando falamos de Energia de
ativação temos que lembrar que, quanto menor
for essa energia, menor é a Energia que as moléculas devem possuir para
sua energia ser maior ou igual à Ea, isso implica em que; Quanto maior a Ea,
menor será a sua velocidade (em determinadas condições), pois menor será a
quantidade de moléculas com energia igual ou maior que Ea.
A partir desta análise chegamos a uma conclusão final de grande importância:
“Todos fatores que aumentam o número de colisões efetivas aumentam a velocidade
de uma reação química.”
Assim, para concluir nosso estudo sobre cinética Química, chegamos ao ponto de
Fatores que afetam a velocidade de uma reação química.
Resumindo:
*Temperatura: Maior Temperatura &
Maior Ec(Energia cinética) média das moléculas --> Maior número de moléculas com Energia > Ea & Maior número de colisões
efetivas --> Maior velocidade da reação.
*Superfície de Contato: Maior superfície de contato --> Maior número de
colisões (inclusive efetivas) --> Maior velocidade de reação.
*Concentração dos Reagentes: Maior concentração de reagentes --> Maior número de
colisões (inclusive efetivas) --> Maior velocidade de reação.
*Natureza dos reagentes:
Ligações mais fortes & Maior energia de ligação(Ea) --> Menor número de colisões --> Menor Velocidade de
reação.
*Pressão: Aumento da pressão em sistema com gás --> Aumento da concentração
de reagente gasoso --> Aumento da velocidade de reação.
*Catalisadores: é um substância que aumenta a velocidade de
uma reação química sem sofrer modificações(não é consumido durante a reação).
Exercícios de Fixação:
(Vunesp) Explique os seguintes fatores experimentais:
a) Limalha de ferro dissolve-se mais rapidamente em ácido clorídrico se a mistura for submetida à agitação.
resposta: De acordo com o que foi dito na parte tórica acima, a velocidade de uma reação química está diretamente relacionada com os choques efetivos entre as moléculas do reagente. Com uma agitação mecânica aumentamos o número de choques efetivos que favorecem a reação química.
Além disso, observa-se que trata-se de um sistema heterogêneo( sólido e líquido), desta forma, com o decorrer da reação, os produtos seriam, possivelmente, depositados e poderiam ocupar a superfície metálica, o que culminaria numa maior lentidão da reação. Porém, com a agitação mecânica, teríamos a retirada desses acúmulos da superfície metálica.
b) A hidrólise alcalina de acetato de etila é mais rápida a 90ºC do que à temperatura ambiente.
resposta: Como visto anteriormente, se alterarmos a temperatura acabamos por mudar a cinética das moléculas. Neste caso, como aumentamos a temperatura da hidrólise alcalina a submetendo a uma temperatura de 90ºC, acabamos por mudar sua cinética química, aumentando o grau de agitação de suas moléculas. Como há uma maior agitação, teremos maior número de choques efetivos causando uma hidrólise alcalina do acetato de etila mais veloz do que quando submetida à temperatura ambiente (27ºC).
resposta: B
justificativa: Nesse exercício devemos levar duas coisas em consideração;
*primeiro - trabalhamos com superfície de contato distintas, uma é maior(pó) e a outra é menor(raspas);
*Segundo - "Adicionam-se quantidades iguais de ácido em duas amostras de mesma massa de Zinco.". Ou seja, trabalharemos com a mesma concentração de reagentes nas duas amostras, a única coisa que muda é a superfície de contato.
Desta forma percebemos que, a quantidade de produto no final será a mesma (isso já nos ajuda muito! Anulando as quatro alternativas erradas do exercício.), e que a única diferença é que a velocidade de reação será diferente; A amostra com maior superfície de contato reagirá mais rápido por favorecer mais número de colisões efetivas. Neste caso a amostra(A) terá uma inclinação de sua curva no gráfico menor que a amostra(B), por ser mais rápida.
