CINÉTICA QUÍMICA

Podemos observar que algumas reações químicas acontecem com mais rapidez e outras mais lentamente. Nem toda reação química acontece no mesmo tempo. Umas demoram horas, dias, anos. Outras levam uma fração de segundo para ocorrer.
As reações químicas ocorrem em velocidades diferentes, como por exemplo o processo de digestão dos alimentos que leva algumas horas e uma explosão que é instantânea.
Veja algumas reações químicas:
- ácido e uma base é uma reação instantânea;
- formação da ferrugem, que levam anos para se formar;
- dissolução de uma pastilha efervescente, que levam alguns segundos;
- decaimento radioativos, que levam muitas vezes bilhões de anos;
- queima de uma vela, que levam algumas horas;
- queima de um palito de fósforo, que levam alguns segundos;
- formação das rochas, que levam alguns milhões de anos.

        

As vezes é importante controlar estas reações, tornando-as mais rápidas ou mais lentas.
A cinética química é uma área da Química que estuda a velocidade das reações químicas e os fatores que alteram esta velocidade.

VELOCIDADE MÉDIA

A velocidade média de uma reação química pode ser dada através da razão da variação de concentração pelo tempo de reação.

Onde:
Vm = velocidade média (mol/L/s)
variação de concentração (mol/L)
variação de tempo (s, min)
módulo (resultado tem que ser positivo, a velocidade tem que ser positiva)

As unidades podem variar.

Exemplo:
Observe a transformação do acetileno em benzeno:

Pode-se calcular a velocidade média (até o processo final) ou parcial:
Dados:

[C2H2] (mol)	3,5	2,7	2,0	1,5	0,9
t (min)	0	1	2	3	4

1. cálculo da velocidade ao final de 4 minutos:

            

1. cálculo da velocidade entre 1 e 2 minutos:

              

A velocidade média de uma reação química pode também estar relacionada com a reação de desaparecimento e com a reação de aparecimento, desta forma:

As unidades podem ser: 

Conhecendo as informações sobre um dos participantes da reação, podemos calcular a velocidade dos outros participantes e até mesmo a velocidade média da reação.
Veja o caso da síntese da amônia:

Dividindo-se a velocidade calculada para qualquer um dos participantes pelo seu próprio coeficiente estequiométrico, será encontrado um resultado igual ao mesmo cálculo feito aos demais participantes.

Onde:

Estes cálculos podem ser feitos também, através de regra de três.

Exemplos:
De acordo com a reação da síntese da amônia, veja o problema seguinte:
O gás hidrogênio é consumido a uma taxa de 18mols a cada 4 minutos. Calcule:
a) a velocidade de consumo do N2

b) a taxa de formação do NH3

c) a massa consumida de H2 por minuto

d) a massa obtida de NH3 por minuto

Durante uma reação química, a concentração dos reagentes (B) vai diminuindo, enquanto a concentração dos produtos vai aumentando (A).

Fonte: http://cesarmauriciosantos-fisqui.blogspot.com/2008_09_01_archive.html

A concentração dos reagentes pode ou não chegar a zero. Se a concentração dos reagentes for diminuindo, a velocidade da reação também vai diminuindo. Quando terminar a reação, a velocidade será zero.

FONTE: http://inorgan221.iq.unesp.br/quimgeral/respostas/graph.gif

Velocidade de Consumo e de Produção

A velocidade média de consumo é a medida de reagente que é consumida, “desaparece” na reação, por unidade de tempo.
A velocidade média de produção é a medida de produto formado durante a reação, por unidade de tempo.

Seja a reação genérica:

Neste caso, o reagente também pode ser chamado de reatante.

A equação química pode apresentar o coeficiente estequiométrico de cada reagente. Este coeficiente representa o número de mols da substância. Veja uma equação química genérica, onde a, b, c e d são coeficientes estequiométricos e A, B, C e D são as substâncias químicas.

Velocidade de Consumo dos Reagentes: 

Exemplo: 

Velocidade de Formação dos Produtos: 

Condições para que ocorra uma reação química

Para que uma reação química ocorra é necessário que haja contato e afinidade química entre os reagentes. Uma das condições mais importantes para a ocorrência de uma reação química é a energia de ativação e ascolisões entre as moléculas dos reagentes.