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Condições para a ocorrência de reações químicas

Algumas condições para a ocorrência de reações químicas são: afinidade entre os reagentes, contato entre eles, colisão efetiva entre suas moléculas e a energia de ativação.

A velocidade com que as reações se processam varia muito, e existem alguns fatores que interferem não só nessa velocidade, mas até mesmo na ocorrência dessas reações. Eles são basicamente quatro: contato entre os reagentes, afinidade química, colisões favoráveis e energia de ativação.

  1. Contato entre os reagentes: Para que as moléculas dos reagentes possam colidir umas com as outras, é necessário que elas entrem em contato.

Por exemplo, o sódio é um elemento metálico que reage com o oxigênio, oxidando-se em minutos quando em contato com o ar. Reage também violentamente com a água, como mostra a imagem abaixo:

Reação violenta entre sódio e água quebra recipiente de vidro*
Reação violenta entre sódio e água quebra recipiente de vidro*

Assim, para não entrar em contato com o oxigênio e com a umidade do ar, o sódio metálico é guardado em querosene:

Sódio em querosene para não reagir com o oxigênio e água

  1. Afinidade química: Essa propriedade diz respeito à capacidade que uma substância tem de reagir com a outra, pois mesmo se duas ou mais substâncias forem colocadas em contato, mas não houver afinidade entre elas, não ocorrerá a reação.

Não há afinidade química entre o sódio e o querosene, por exemplo, assim como acontece com um giz deixado exposto no ar, eles nunca irão reagir, porque não há afinidade química entre eles, o giz permanecerá intacto.

Nesse aspecto ainda há outra questão, o fato de que quanto maior a afinidade entre as substâncias, maior será a velocidade da reação. Por exemplo, ao considerarmos as reações de oxidorredução, essa afinidade corresponde à tendência de ganhar elétrons que um dos reagentes tem e a tendência de perder elétrons do outro reagente. No caso dos metais, eles têm a tendência de doar elétrons, oxidando-se. Quanto maior for essa tendência, maior é a reatividade do metal. Abaixo é mostrada a fila de reatividade dos metais e do hidrogênio:

Fila de reatividade dos metais

Observe que o ouro (Au) é o metal menos reativo. Esse é um dos principais motivos para que ele seja tão valioso. O ouro é bastante resistente à exposição ao oxigênio e à umidade do ar, bem como ao ataque de ácidos isolados, sendo atacado somente por água régia, que é uma mistura de três partes de ácido clorídrico com uma parte de ácido nítrico. É por isso que muitas peças de ouro, como os sarcófagos do Egito antigo, continuam em ótimas condições até hoje.

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Sarcófago egípcio feito de ouro

  1. Teoria das colisões: Para que uma reação química ocorra, as moléculas dos reagentes que entraram em contato devem colidir de modo efetivo. Abaixo é mostrado que nem sempre as colisões entre as moléculas são favoráveis, isto é, resultam na quebra de suas ligações dos reagentes e formação de novas substâncias (produtos):

Algumas orientações possíveis para colisão entre partículas

Quanto maior o número de colisões favoráveis, maior será a velocidade da reação química.

Entenda mais sobre esse aspecto no texto Teoria das colisões.

  1. Energia de ativação (Eat): Para que as colisões sejam favoráveis e resultem em reação química, é necessário que os reagentes possuam uma energia mínima, que é a energia de ativação.

A energia de ativação é necessária para a formação do complexo ativado, isto é, uma estrutura intermediária entre os reagentes e os produtos, onde as ligações dos reagentes estão sendo enfraquecidas e as ligações dos produtos estão sendo formadas:

Esquema de formação do complexo ativado

Sem a energia de ativação, a reação não acontece. Por exemplo, no caso do sódio com a água, esses reagentes possuem a energia mínima para que a reação entre eles ocorra, por isso, só por estarem em contato, eles já reagem.

Agora considere outro caso: o gás propano, presente no gás de cozinha, possui afinidade química com o oxigênio do ar para entrar em combustão. No entanto, tais reagentes não possuem a energia de ativação e é por isso que quando abrimos a válvula do fogareiro, deixando o gás escapar, não acontece reação nenhuma. É preciso fornecer energia para a reação de combustão ocorrer e é isso que é feito quando aproximamos o palito de fósforos. Visto que essa reação de combustão é exotérmica, liberando energia, a reação continua ocorrendo até que pelo menos um dos reagentes seja totalmente consumido.

Portanto, quanto menor for a energia de ativação, mais rápida será a velocidade com que a reação se desenvolverá. Sobre isso, leia o texto Energia de Ativação e Complexo Ativado.

* Crédito editorial da imagem: Autor: Tavoromann/ Fonte de onde foi extraída: Wikipédia Commons

Para que a reação de combustão entre o gás propano e o oxigênio do ar se inicie, é necessário fornecer a energia de ativação
Para que a reação de combustão entre o gás propano e o oxigênio do ar se inicie, é necessário fornecer a energia de ativação
Publicado por: Jennifer Rocha Vargas Fogaça
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Lista de Exercícios

Questão 1

(PUC-RS) Mudar a velocidade de uma reação química depende:

I. Do número de colisões entre moléculas na unidade de tempo.

II. Da energia cinética das moléculas que colidem entre si.

III. Da orientação das moléculas na colisão, isto é, da geometria da colisão.

Estão corretas as alternativas:

a) I, II e III.

b) somente I.

c) somente II.

d) somente I e II.

e) somente I e III.

Questão 2

A velocidade em que as reações químicas podem processar-se varia muito, já que existem fatores que interferem na ocorrência e na velocidade das reações. Baseando-se nesses fatores, analise as proposições abaixo e marque a alternativa falsa:

a) A velocidade de uma reação pode ser determinada pela relação entre a velocidade de consumo de um reagente e a unidade de tempo.

b) É necessário haver colisão entre as partículas para que uma reação ocorra.

c) Energia de ativação é um fator que influencia a velocidade da reação.

d) A velocidade de uma reação é influenciada pela afinidade química entre os reagentes.

e) A velocidade de uma reação não é influenciada pelo contato entre os reagentes.

Mais Questões
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