Sabermos os fatores que influenciam a velocidade das reações é algo muito importante, pois existem reações que queremos que ocorram mais rápido e também há reações que queremos que demorem mais tempo.
Por exemplo, nas indústrias, é imprescindível para o lucro econômico que determinadas reações usadas resultem no produto com o menor tempo possível, ainda mais se a reação produzir pouco. Por outro lado, a reação de decomposição de alimentos é uma que queremos que ocorra o mais lentamente possível.
Assim, para acelerar ou retardar as reações químicas, precisamos estudar os fatores que influenciam esses processos, sendo que os principais são quatro: superfície de contato, temperatura, concentração dos reagentes e uso de catalisadores. Vejamos cada caso:
1. Superfície de contato:
Superfície de contato e velocidade da reação
Por exemplo, considere que pegamos dois comprimidos efervescentes e os colocamos na água para reagir, com a distinção de que um está inteiro e o outro está triturado. Qual irá terminar de reagir primeiro? Isso mesmo, o que está totalmente triturado. Isso acontece porque a sua superfície de contato com a água é maior.
Um dos fatores para a ocorrência de uma reação é que as moléculas dos reagentes devem colidir de modo efetivo. Quanto maior a superfície de contato, maior o número de moléculas que irão colidir, aumentando também a probabilidade de ocorrerem choques efetivos e, por fim, o aumento da velocidade da reação.
Reação entre antiácido efervescente e água em duas situações diferentes: no primeiro copo, o antiácido está em pó; no segundo, está em comprimido
2. Temperatura:
Temperatura e velocidade da reação
Por exemplo, para desacelerar a reação de decomposição dos alimentos, costumamos colocá-los na geladeira, isto é, diminuímos a temperatura. Porém, se quisermos acelerar o cozimento de um alimento, colocamos em uma panela de pressão, que ocasiona temperaturas mais elevadas que o ponto de ebulição da água em condições normais.
Alimentos na geladeira e na panela de pressão
Isso acontece porque o aumento da temperatura eleva a energia cinética das moléculas, o que faz com que elas fiquem mais agitadas, movimentando-se mais rapidamente. Dessa forma, haverá um maior número de choques efetivos entre suas partículas e a velocidade da reação aumentará.
3. Concentração dos reagentes:
Concentração e velocidade da reação
Por exemplo, o ar é formado por aproximadamente 20% de gás oxigênio, assim, quando queimamos madeira para fazer uma fogueira, há também moléculas de outros gases colidindo e atrapalhando a velocidade da reação. Agora, se colocássemos essa madeira em brasas dentro de um frasco com gás oxigênio puro, a reação processar-se-ia muito mais rapidamente.
Essa reação de combustão da fogueira ocorreria mais rápido se fosse com oxigênio puro
Portanto, com o aumento da concentração de um dos reagentes (oxigênio), a reação ocorreu mais depressa, porque houve o aumento do número de partículas reagentes, aumentando também a quantidade de choques entre elas e a probabilidade de ocorrerem colisões eficazes que resultem na ocorrência da reação.
4. Catalisadores:
Catalisadores e velocidade das reações
Os catalisadores são substâncias capazes de acelerar a velocidade das reações químicas sem serem consumidos, ou seja, são totalmente regenerados no final do processo.
Por exemplo, um pirulito deixado exposto no ar irá demorar muito tempo para reagir, mas quando colocado na boca, rapidamente ele é consumido. Isso acontece porque existem enzimas no nosso organismo que atuam como catalisadoras, agindo sobre o açúcar e criando estruturas que reagem mais facilmente com o oxigênio.
O açúcar do pirulito é consumido rapidamente graças às enzimas que agem como catalisadoras
Em indústrias, o uso de catalisadores é imprescindível para tornar economicamente viável reações que demoram muito ou que geram poucos produtos.
Os catalisadores conseguem acelerar a reação química porque eles diminuem a energia de ativação, isto é, a energia mínima necessária para que as moléculas colidam de modo eficaz, produzindo o complexo ativado e os produtos. Quanto maior a energia de ativação, mais dificil será para a reação ocorrer. O catalisador permite que a reação ocorra com uma menor energia de ativação, aumentando a sua velocidade.
Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química
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