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.

Iões e Substâncias Iónicas

 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- .

 
 SUBSTÂNCIAS IÓNICAS 

As substâncias iónicas são constituídas por iões positivos e negativos, ou seja, são substâncias neutras (não têm carga elétrica).

 

Para escrever a fórmula química é necessário que:

- se represente primeiro o ião positivo e depois o ião negativo (quando se escreve o nome é ao contrário: primeiro o nome do ião negativo e depois o nome do ião positivo);

- o número de cargas positivas e o número de cargas negativas são iguais, o que significa que os iões que se combinam tem uma proporção.

 

Exemplos de representações:

Cloreto (Cl ^-) de Sódio (Na⁺) ⇨ Fórmula Química: NaCl
Como o número de cargas do ião positivo e do ião negativo é igual, cada catião combina-se com um anião.

Dicromato (Cr₂0₇^2-) de Potássio (K⁺) ⇨ Fórmula Química: K₂Cr₂0₇
Como o número de cargas do anião é o dobro do número de cargas do catião, o número de catiões tem que ser dobrado.

Nitrato (NO₃^-) de Cálcio (Ca²⁺) ⇨ Ca(NO₃)₂
Como o número de cargas do catião é o dobro do número de cargas dos anião, o número de catiões tem que ser dobrado (como NO₃ tem o 3 colocam-se parênteses entre a fórmula química e depois o numero necessário).

Óxido (O^2-) de Ferro(III) (Fe³⁺) ⇨ Fe₂O₃
Como o múltimo comum do número de catiões e aniões é 6 tem que se colocar o número de aniões à frente do catião e o número de catiões á frente do anião.

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)

Moléculas

Uma molécula é constituída por 2 ou mais átomos, ou seja, quando os átomos ligam-se quimicamente entre si formam moléculas.

Exemplos de moléculas:
Hidrogénio - H₂  - 2 átomos de hidrogénio (H) ligados entre si;
Oxigénio - O₂  - 2 átomos de oxigénio (O) ligados entre si;
Azoto (nitrogénio) - N₂ - 2 átomos de azoto (N) ligados entre si;
Água - H₂O - 2 átomos de hidrogénio (H) e 1 átomo de oxigénio (O) ligados entre si;
Dióxido de Carbono - CO₂ - 1 átomo de carbono (C) e 2 átomos de oxigénio (O) ligados entre si;
Monóxido de Carbono - CO - 1 átomo de carbono (C) e 1 átomo de oxigénio (O) ligados entre si.

Diferenças entre representação de átomos e moléculas:
Um átomo de oxigénio (livre): O
Dois átomos de oxigénio (livres): 2O
Uma molécula de oxigénio: O₂
Duas moléculas de oxigénio: 2O₂ (2x2O= 4O) - tem 4 átomos
Duas moléculas de amoníaco: 2NH3 (2xN=2N e 2x3H=6H) - tem 8 átomos
Dez moléculas de água: 10H₂O (10x2H=20H e 10xO=10O) - tem 30 átomos

Moléculas Elementares - moléculas constituídas por átomos do mesmo elemento químico. ex: H_{2 ,} O_{2 ,} N₂

Moléculas Compostas - moléculas constituídas por átomos de diferentes elementos quiímicos. ex: H₂O , CO_{2 ,} CO , CH4 , NH3

Elementos Químicos

Cada elemento químico tem o seu símbolo químico. Estes símbolos químicos são necessários para representar as diferentes moléculas existentes.

O símbolo químico de todas as substâncias tem a letra inicial do elemento químico (boro - B) e, se necessário, mais uma (hélio - He) ou duas letras (unúntrio - Uut) minúsculas.

A leitura dos símbolos químicos é feita da seguinte forma: lê-se letra a letra (ex: Ne não se lê "NÉ", lê-se "éne - é").

Pincipais elementos químicos:

Código das principais cores (na representação gráfica de átomos dos diferentes elementos químicos):

Átomo

Como já disse anteriormente toda a matéria é constituída por átomos.

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O átomo é uma partícula elementar constituinte de toda a matéria, indivisível, constituído por partículas sub-atómicas e sem carga elétrica (nula).

 

Constituição do átomo:

 

-Se repararmos o átomo tem eletrões (-1), protões (+1) e neutrões (0), ou seja, se somarmos todos os valores das cargas elétricas existentes (-1+1+0) o resultado será 0, portanto o átomo tem carga elétrica nula ou não tem carga elétrica - é uma partícula neutra.

-Mesmo que o átomo não tenha apenas uma partícula de cada um (eletrão, protão e neutrão), tem sempre o mesmo número de protões e eletrões, ou seja, é sempre uma partícula neutra (se repararmos na imagem, o átomo representado tem 12 partículas de eletrões, protões e neutrões).

- Há diferentes tipos de átomos, ou seja, há átomos de diferentes Elementos Químicos.

- Os átomos ligam-se quimicamente entre si e formam Moléculas.

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Natureza corpuscular da matéria

Esta atividade experimental serve para verificar a teoria cinético-corpuscular

 A
Material:
- Provetas graduadas de 50 ml e 25 ml;
- 15 ml de feijão;
- 15 ml de ervilhas;
- 15 ml de massinhas.

Procedimento:
1- Numa proveta, medir cuidadosamente os volumes indicados de ervilhas, feijão e massinhas;
2- Deitar as quantidades medidas numa única proveta de 50 ml.

 B
Material:
- Provetas de 50 ml e 25 ml;
- Água;
- Vareta comprida;
- Açúcar.

Procedimento:
1- Medir cuidadosamente 40 ml de água;
2- Medir 5 ml de açúcar;´
3- Com o auxílio da vareta, dissolver o açúcar na água;
4- Ler o volume final da solução.

 C
Material:- 2 copos de vidro;
- Cristais de permanganato de potássio;
- Placa de aquecimento;
- Água.

Procedimento:
1- Colocar água num dos copos de vidro até metade da sua capacidade;
2- Adicionar 3 ou 4 cristais de permanganato de potássio e registar o que se observa. Não agitar a água;
3- Repetir os procedimentos 1 e 2, utilizando outro copo, mas agora aquecendo a água.

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