Cinética Química: introdução ao estudo da velocidade das reações

A cinética química estuda a velocidade na qual as reações se processam e os fatores relacionados a isso

Definição de cinética química

Ao nosso redor e mesmo dentro de nós existem diversas reações químicas que ocorrem e estão até mesmo ocorrendo simultaneamente neste momento. Dentre todas essas reações, existem aquelas que são bastante rápidas, como, por exemplo, a reação do sódio metálico com a água (reação bastante violenta e instantânea). Logo abaixo temos uma figura que ilustra isso:

O sódio (à esquerda) reage de forma rápida com a água; já o magnésio (à direita) interage muito mais lentamente com ela

Já outras reações são mais moderadas, sendo fáceis de serem observadas, como a combustão de materiais orgânicos, a decomposição térmica de sais, a transformação dos alimentos pela ação de bactérias, a queima de uma vela, etc.

A decomposição da laranja é uma reação moderada

Outras ainda são bastante lentas, sendo de grande duração e podendo levar dias, anos ou até mesmo séculos. O petróleo, por exemplo, é o resultado da decomposição de matéria orgânica de milhares de anos e a fermentação do suco de uva usado na produção de vinho pode demorar meses para ser completada.

A fermentação do suco de uva e a formação do petróleo são exemplos de reações de velocidade lenta

O estudo e o conhecimento da velocidade dessas e de outras reações são importantes principalmente para a indústria. Todavia, mesmo no nosso dia a dia nos deparamos com fatos relacionados a essa rapidez das reações. Por exemplo, quando colocamos a carne no congelador, fazemos isso para que a taxa de desenvolvimento ou a rapidez da reação de decomposição da carne diminua. Ou então quando colocamos o feijão para cozinhar na panela de pressão, estamos buscando o objetivo contrário, isto é, acelerar a velocidade de cozimento do alimento.

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Essa possibilidade de alterar a velocidade de uma reação é muito importante. Degradar o lixo em poucas horas ou fazer com que um alimento leve anos para se deteriorar são sonhos que todo cientista gostaria de conseguir e toda a sociedade sairia lucrando. Existem alguns feitos, porém, que já foram alcançados graças ao estudo da cinética química.

Um exemplo é o uso de catalisadores pela indústria. Catalisador é uma substância que acelera a velocidade de uma reação, sendo que ele não participa dos produtos da reação: ao final do processo, sua massa e composição são totalmente reconstituídas. Com isso, reações que demorariam muito e que gerariam pouca quantidade do produto desejado pela indústria agora podem ser feitas com maior velocidade, acabando com o prejuízo que provavelmente os fabricantes teriam.

Assim, em alguns casos é importante acelerar o processo; por outro lado, um exemplo de reação que é desejável que ocorra de forma mais lenta é o envelhecimento, que na realidade são um conjunto de complexas oxidações biológicas.

Portanto, para entender melhor sobre o estudo essencial da cinética química e dos assuntos relacionados a ela, como o cálculo da velocidade média e instantânea das reações e os fatores que interferem na rapidez com que uma reação se processa, leia alguns de nossos textos, como os citados abaixo: