Velocidade das Reações Químicas-Como se medem?

Velocidade das Reações Químicas-Como se medem?

A velocidade de uma reação química é definida como a relação entre a quantidade consumida ou produzida e o intervalo de tempo utilizado para que isso aconteça. 
Geralmente, essas quantidades são expressas em mols. À medida do tempo também pode ser pronunciada em qualquer unidade que esteja de acordo com a reação.

A velocidade das reações químicas são estudadas através da cinética química,e para medirmos esse taxa de velocidade,usamos uma lei,chamada a lei da velocidade.

Esta expressão é usada para calcular a velocidade de uma reação química-Vm= ∆n/∆t

Catalisadores: definição

Os catalisadores são substâncias que alteram a velocidade de uma reação química sem sofrerem nenhuma alteração. Em geral, atuam em pequenas quantidades para transformar quantidades apreciáveis de reagentes.
Existem catalisadores positivos, designados simplesmente catalisadores, que aumentam a velocidade de uma reação, e catalisadores negativos, denominados de inibidores ou estabilizadores, que diminuem a velocidade das reações.
O efeito do catalisador pode ser reforçado por ativadores ou promotores. Um catalisador pode tornar-se inativo e diz-se, então, que o catalisador se encontra envenenado.
Os catalisadores podem dividir-se em homogéneos e heterogéneos. No primeiro caso, o catalisador e os reagentes constituem uma única fase; no segundo caso, o catalisador e os reagentes constituem fases diferentes e a reação química só se dá na superfície das substâncias sólidas.
Ao nível dos seres vivos, existem catalisadores altamente eficientes e específicos, denominados de enzimas ou fermentos. As enzimas são proteínas globulares que têm uma propriedade muito importante que não se encontra nos catalisadores inorgânicos. Cada enzima intervém só, e de forma específica, numa única reação química. Esta especificidade é de grande importância para a vida.

Constituição da matéria

A constituição da matéria é interpretada pela teoria cinético-corpuscular:

- toda a matéria é constituída por corpúsculos (pequeníssimas partículas);

- entre os corpúsculos existem espaços vazios, ou seja, a matéria é descontínua;

- os corpúsculos estão em constante movimento;

- os corpúsculos têm movimentos mais rápidos à medida que a temperatura aumenta.

Toda a matéria é constituída por átomos e os corpúsculos podem ser átomos, moléculas ou iões.

Movimento dos corpúsculos nos diferentes estados físicos:

- Sólido: os espaços vazios entre os corpúsculos são muito poucos, o movimento deles é muito pouco, a força entre eles é muito forte, a organização deles é grande, a forma é própria e constante, o volume é constante e a compressibilidade é muito pouca.

- Líquido: os espaços vazios entre os corpúsculos são poucos, o movimento deles é pouco, a força entre eles é forte, a organização deles é pouca, a forma é a do recipiente (variável), o volume é constante e a compressibilidade é pouca.

- Gasoso: os espaços vazios entre os corpúsculos são muitos, o movimento deles é muito, a força entre eles é fraca (praticamente inexistente), a organização deles é muito pouca (desorganizados), a forma é variável, o volume é variável e a compressibilidade é muita.

Distribuição dos corpúsculos nos diferentes Estados Físicos

Fatores que Influenciam a Velocidade das Reações Químicas

A velocidade das reações químicas pode ser influenciada por diferentes fatores. Eles são:



A- Solução Diluída | B- Solução Concentrada



- Concentração dos reagentes aquoso

(solvente água):

Aumentando a concentração de um dos reagentes aumenta a velocidade da reação química ⇨ se houver muitos reagentes, os produtos de reação formam-se mais rapidamente, ou seja, chocam mais e mais fortemente.

 

concentração = m soluto ÷ v solução

 

 

- Estado de divisão dos reagentes sólidos:

Aumentando o estado de divisão dos reagentes sólidos, a velocidade da reação química aumenta ⇨ se os reagentes sólidos estiverem muito divididos, a superfície em contacto com o exterior é maior, ou seja, reagem mais facilmente.

- Temperatura:

Aumentando a temperatura dos reagentes a velocidade da reação química aumenta ⇨ se os reagentes estiverem a temperaturas altas, mais rapidamente reagem , ou seja, se estiverem a temperaturas baixas, reagem mais lentamente.

- Luz:

Aumentando a luz nos reagentes, a velocidade da reação química aumenta ⇨se os reagentes estiverem na presença de luz, mais rapidamente reagem, ou seja, se estiverem na presença de pouca luz reagem mais lentamente ou não reagem.

- Presença de Catalisadores:
Os catalisadores são substâncias que numa determinada reação química alteram a sua reação, mas não se consomem, podendo ser utilizados outra vez. Cada catalisador tem uma reação química.

Tipos de catalisadores:
- catalisadores positivos / catalisadores: aceleram a reação química (aumentam a sua velocidade);
- catalisadores negativos / inibidores: retardam a reção química (diminuem a sua velocidade) - ex: sal, azeite, óleo, açúcar, vinagre, fumeiro.
- catalisadores biológicos / enzimas: são substâncias que existem nos seres vivos e que são específicas, ou seja, cada enzima tem a sua função - ex: leveduras.

Acerto de Equações Químicas

Combustão do Metano:

metano (g) + oxigénio (g) → dióxido de carbono (g) + água (l)

    CH₄ (g)  +     O₂ (g)      →       CO₂ (g)           +  H₂O (l)

 

Para se acertar uma reação química colocam-se algarismos antes das fórmulas químicas (coeficientes estequiotérmicos) - NUNCA SE ALTERA A FÓRMULA QUÍMICA

CH₄ (g) + 2O₂ (g) → CO₂ (g) + 2H₂O (l)

1C        42O                  1C       42H

4H                            2O + 21O = 43O

 

Primeiro contam-se o número de átomos de cada elemento químico que há nos reagentes e nos produtos de reação.

Depois colocam-se os algarismos necessários antes de cada molécula até o número de átomos ficar equivalentes nos dois lados.

 

Conclusão: o número total de átomos de cada elemento químico nos reagentes é igual ao número total de átomos do elemento químico nos produtos de reação.

 

Lei de Conservação da Massa / Lei de Lavoisier:

Segundo a Lei de Lavoisier a massa total dos reagentes é igual á massa total dos produtos de reação.

 

      "Na Natureza nada se cria, nada se perde, tudo se transforma."

                                                    Antoine Lavoisier (1743 - 1794)

Iões

 IÕES 
Os iões são partículas com carga elétrica que derivam de um átomo ou de um conjunto de átomos (molécula) por:
- perda de eletrão(ões): ião positivo ou catião;
- ganho de eletrão(ões): ião negativo ou anião.

Os iões podem ser:
- monoatómicos: quando são constituídos por um único átomo;
  EX: Al3+, Pb2+ , F - , O2-.
- poliatómicos: quando são constituídos por mais do que um átomo.
  EX: NH4+, CrO42- , Cr2O72- , NO3- .

Símbolos químicos e Fórmulas químicas

Todo e qualquer átomo é representado por um símbolo químico.

O símbolo químico é representado por uma letra, ou alternativamente, por duas letras, a primeira maiúscula e a segunda minúscula.

Por exemplo:    

    H - hidrogénio

    He - hélio

    Na - sódio

    Mg - magnésio

Qualquer substância é representada por uma fórmula química.

Atenção:       Símbolo químico     ≠     Fórmula química

Representação de fórmulas químicas e seu significado.

• um átomo de carbono: C
• um átomo de potássio: K
• dois átomos de sódio: 2Na
• três átomos de oxigénio: 3O                                

• uma molécula de água: H₂O
• duas moléculas de água: 2H₂O
• vinte moléculas de água: 20H₂O

• um ião magnésio: Mg²⁺
• dois iões magnésio: 2Mg²⁺         
• trinta iões magnésio: 30Mg²⁺