Quais são as duas condições fundamentais para que duas ou mais substâncias reajam quimicamente?

Fatores que influenciam as reações químicas


Por Nathália de Lima Dutra

Professora de Química do Colégio Qi

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Condições

Para que ocorra a reação entre duas ou mais substâncias, são necessárias duas condições:
Contato entre os reagentes - É primordial que as moléculas dos reagentes sejam postas em contato do modo mais eficaz possível. Por exemplo, ácidos e bases reagem, pois eles possuem a afinidade química, mas se estiverem em frascos separados, não irão reagir. Sendo assim, é fundamental que as espécies reagentes sejam colocadas em contato para que as partículas que formam seus aglomerados possam colidir umas com as outras, rompendo as ligações que existem e formando novas ligações, o que originará novas substâncias.

Afinidade química - É fundamental, também, que os reagentes tenham uma certa afinidade química, ou seja, uma tendência natural para reagir. No dia-a-dia, observa-se que algumas substâncias possuem diferentes afinidades químicas com as outras, ou seja, a natureza dos reagentes define se há a possibilidade de reagirem entre si. Por exemplo, o ferro se oxida (enferruja) lentamente quando exposto ao ar; em contrapartida, a oxidação do sódio no ar é muito rápida, devido à afinidade química entre o sódio e o oxigênio — tanto que o sódio é guardado imerso em querosene para não se oxidar. Afinidade química, enfim, é um fator que depende da própria natureza das substâncias envolvidas na reação.

Teoria das colisões

A teoria das colisões ainda prevê que a velocidade da reação depende:
a) da freqüência dos choques entre as moléculas — um maior número de choques por segundo implicará um maior número de moléculas reagindo e, portanto, maior velocidade da reação;

b) da energia (violência) desses choques — uma trombada violenta (chamada colisão eficaz ou efetiva) terá mais chance de provocar a reação entre as moléculas do que uma trombada fraca (chamada de colisão não-eficaz ou não-efetiva);

c) de uma orientação apropriada das moléculas no instante do choque — uma trombada de frente (colisão frontal) será mais eficaz que uma trombada de raspão (colisão não-frontal); esse fator depende também do tamanho e do formato das moléculas reagente

Quais são as duas condições fundamentais para que duas ou mais substâncias reajam quimicamente?
Representação gráfica de uma colisão efetiva (Foto: Colégio Qi)

Em um primeiro momento, as moléculas de H (hidrogênio) e de I (iodo) se aproximam rapidamente, em seguida, chocam-se e por fim, quando as moléculas de HI se formam, elas se afastam rapidamente.

Todos os fatores que aumentam a velocidade e o número de choques entre as moléculas facilitarão e, consequentemente, aumentarão a velocidade das reações químicas. Entre esses fatores, podemos destacar: o aumento de temperatura, a participação de outras formas de energia, como a luz e a eletricidade, o aumento de pressão nas reações entre gases, o aumento da concentração dos reagentes que estão em solução, etc.

Efeitos da temperatura

A temperatura é um dos fatores que mais influem na velocidade de uma reação. De fato, um aumento de temperatura aumenta não só a frequência dos choques entre as moléculas reagentes, como também a energia com que as moléculas se chocam. Desse modo, como resultado da teoria das colisões , aumenta a probabilidade de as moléculas reagirem — ou seja, aumenta a velocidade da reação.

Muitos fatos que ocorrem em nosso dia a dia podem servir para demonstrar a relação entre a mudança na velocidade das reações e a mudança de temperatura. Por exemplo, quando aumentamos a chama do fogão para cozer os alimentos mais depressa ou quando usamos a panela de pressão para atingir temperaturas mais altas e acelerar o cozimento; ou, ao contrário, quando usamos a geladeira para diminuir a velocidade de deterioração dos alimentos.

Outro aspecto importante a ser analisado decorre da Termoquímica e diz respeito às variações de energia durante as reações químicas. Neste gráfico, a energia considerada é, em geral, a entalpia. Usualmente, quando há liberação de energia (ΔH < 0), a reação é espontânea. Essas variações podem ser observadas nos gráficos abaixo:

Quais são as duas condições fundamentais para que duas ou mais substâncias reajam quimicamente?
fatores velocidade das reações 2 (Foto: Colégio Qi)

Considerando a equação de queima do carvão, temos:
C(s) + O(g) → CO2(g)     ∆H = - 94,1 Kcal

Podemos notar que um pedaço de carvão não pega fogo sozinho. Precisamos aquecê-lo um pouco, até que o mesmo atinja um estado incandescente, neste momento em diante, ele queimará sozinho. Esse “empurrão” inicial é necessário em muitas reações. Como por exemplo, o fato de usarmos um fósforo para acender o gás de um fogão, no motor do automóvel, a faísca da vela detona a gasolina, etc. 

O “empurrão” inicial é necessário para levar os reagentes a um estado ativado, em que se forma o complexo ativado. A teoria do complexo ativado, admite que, no instante do choque, ocorre um progressivo enfraquecimento das ligações entre as moléculas iniciais e um fortalecimento das ligações entre as moléculas finais.

Para que o sistema chegue ao complexo ativado, é necessária certa quantidade de energia. Se incluímos essa energia nos gráficos mencionados anteriormente, os mesmos serão representados da seguinte forma:

Quais são as duas condições fundamentais para que duas ou mais substâncias reajam quimicamente?
(Foto: Colégio Qi)

Para atingir a elevação correspondente ao estado ativado, as moléculas reagentes devem ter uma energia igual (ou maior) que uma energia mínima chamada energia de ativação (Eat- trata-se da energia mínima que as moléculas devem possuir para reagir ao se chocarem, isto é, para termos uma colisão efetiva).

Efeitos da eletricidade

Do mesmo modo que o calor, a eletricidade também é uma forma de energia que influi na velocidade de muitas reações químicas. Um exemplo é o da faísca elétrica que provoca a explosão da gasolina nos cilindros dos motores dos automóveis. Outro exemplo é o da reação do hidrogênio com o oxigênio, também provocada por uma faísca elétrica, como descrito pela reação abaixo:
2 H2(g) + O2(g)→faísca elétrica→ 2 H2O(g)     ∆H = - 94,1 Kcal

Nessa reação, a faísca elétrica fornece energia para que algumas moléculas de H2 e de O2 ultrapassem a elevação correspondente à energia de ativação. Como a própria reação libera muita energia, isso será suficiente para desencadear a reação na totalidade das moléculas de H2 e de O2 restantes.

Quais são as duas condições fundamentais para que duas ou mais substâncias reajam quimicamente?
(Foto: Colégio Qi)


Efeitos da luz

Da mesma maneira que o calor e a eletricidade, a luz (bem como as demais radiações eletromagnéticas) também é uma forma de energia que influi em muitas reações químicas. Quando ficamos diretamente expostos ao sol do meio-dia, por exemplo, as queimaduras que sofremos na pele são o resultado da quebra das moléculas formadoras da própria pele. A água oxigenada se decompõe mais facilmente quando está exposta à luz, por isso devemos deixá-la guardada em local escuro. A fotossíntese realizada pelas plantas é um tipo de reação que é influenciada pela presença da luz. Outra reação em que é muito utilizada a luz é a decomposição do AgBr, que dá origem aos filmes fotográficos.

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Quais as condições fundamentais para duas ou mais substâncias reagirem quimicamente?

Para duas (ou mais) substâncias reagirem quimicamente, são necessárias duas condições: a) É primordial que as moléculas dos reagentes sejam postas em contato do modo mais eficaz possível. b) É fundamental, também, que os reagentes tenham certa afinidade química, ou seja, uma tendência natural para reagir.

Quais são as duas condições determinantes para que uma reação química entre em equilíbrio?

3- Condições para ocorrência de um equilíbrio químico Conforme exposto, um equilíbrio químico só ocorrerá: Se a reação for reversível; Quando a velocidade da reação direta for igual à da reação inversa; Se a reação ocorrer em ambiente fechado (no caso de gases).

Quais são as três condições necessárias para que uma reação química ocorra explique cada uma delas?

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.

Quais são os principais indícios de uma reação química?

As evidências mais comuns são as mudanças de cor, liberação de gás através de bolhas, exalação de cheiro, liberação de luz, liberação de calor, alteração da textura do material, precipitação de sólidos e explosões.