Teoria da Colisão: Definição e Fatores que Influenciam as Taxas de Reação
Teoria da Colisão: Definição e Fatores que Influenciam as Taxas de Reação – Você já ouviu falar do termo Teoria da Colisão? Para estudantes de Física, é claro que este não é um termo estrangeiro. Mas para quem não entende o que isso significa, é melhor ler o artigo abaixo para conhecê-lo melhor. Vejamos a discussão.
Teoria da Colisão: Definição e Fatores que Influenciam as Taxas de Reação
A teoria da colisão é uma explicação qualitativa de como uma reação química pode ocorrer e por que a taxa de reação pode ser diferente para reações diferentes. A teoria da colisão foi proposta pela primeira vez por Max Trautz em 1916. Max afirmou que quando as partículas dos reagentes colidem umas com as outras, apenas uma pequena porcentagem das colisões causa alterações químicas conhecidas como colisões efetivas.
Para que ocorram colisões efetivas, a orientação das colisões moleculares deve estar correta. Orientação é a direção ou posição das colisões intermoleculares. Antes que ocorra uma colisão, as partículas requerem uma energia mínima conhecida como energia de ativação (Ea). Energia de ativação é a energia mínima necessária para que uma reação ocorra. Essa energia é usada para quebrar ligações e também para formar novas ligações, resultando na formação de produtos de reação.
Moléculas em movimento terão energia cinética. Se o movimento for mais rápido, maior será a energia cinética convertida em energia vibracional. Se a energia cinética inicial for grande, as moléculas em colisão vibrarão fortemente, resultando na quebra de várias ligações químicas nas moléculas. A formação dos produtos da reação começa com a quebra das ligações como primeira etapa. No entanto, se a energia cinética inicial for pequena, as moléculas simplesmente saltarão e ficarão intactas. Para que uma reação ocorra, uma energia de colisão mínima deve ser atendida. Portanto, para que ocorra uma reação, as moléculas que colidem devem ter uma energia cinética total igual ou superior à energia de ativação (Ea). Se a energia cinética for menor que a energia de ativação, as moléculas permanecerão intactas, resultando na não ocorrência de reação.
As reações químicas ocorrem quando partículas de substâncias reagentes (reagentes) colidem umas com as outras. No entanto, nem todas as colisões que ocorrerem produzirão novas substâncias. Novas substâncias podem ser produzidas a partir de colisões perfeitas. Uma colisão perfeita é chamada de colisão efetiva. Partículas de substâncias que colidem umas com as outras às vezes não se transformam imediatamente na substância resultante. Essas colisões formam primeiro uma molécula complexa chamada molécula complexa ativada. A formação de moléculas complexas ativadas está relacionada à energia de ativação. A energia de ativação (EA) é a menor energia de colisão necessária para a formação de moléculas complexas ativadas para que a reação possa ocorrer.
Teoria Básica da Colisão
Colisões que produzem reações são colisões entre partículas que possuem energia maior que a energia de ativação. Quanto menor o valor da energia de ativação, mais rápida ocorre a reação.
A reação P + Q → R + S pode ocorrer se P + Q tiver energia de ativação mínima. A existência de uma energia de ativação mínima permite que ocorram colisões que produzam energia, desde que a energia de colisão dos reagentes seja > Ea.
A teoria da colisão baseada na teoria cinética das moléculas de gás afirma o seguinte.
- O gás consiste em moléculas de gás menores que a distância intermolecular.
- As moléculas de gás sempre se movem em linha reta em todas as direções.
- As colisões entre as moléculas do gás e as paredes do recipiente são perfeitamente elásticas, o que significa que as moléculas do gás serão refletidas de volta sem perder energia.
- A velocidade de movimento das moléculas de gás é influenciada pelas mudanças na temperatura. Quanto maior a temperatura, mais rápido as moléculas do gás se movem.
- A energia cinética média das moléculas de gás é a mesma na mesma temperatura ou não é afetada pela sua massa.
- A taxa de reação de uma reação química é influenciada por vários fatores. Podemos controlar a taxa de reação alterando os fatores que influenciam a taxa de reação. No entanto, tenha em mente que para dados experimentais com variações em diversos fatores, nem sempre todos os fatores têm influência.
Fatores que afetam as taxas de reação
Fatores que afetam as taxas de reação
Concentração
A concentração está relacionada à frequência das colisões. A concentração continua a aumentar, até que haja muitas partículas de substância reagentes. Como resultado, talvez as colisões entre partículas reagentes continuem a ser grandes e as colisões eficientes entre partículas também continuem a aumentar. Desta forma, a resposta continuará a ser rápida.
Área de superfície
Se a área superficial continuar grande, é possível que o contato entre os reagentes também continue a ser grande. Isso aumentará a frequência das colisões para que ocorram colisões mais eficientes. Aumentar a frequência de colisões eficientes aumentará a taxa de resposta.
Temperatura
Quando a temperatura aumenta, a energia cinética nas moléculas dos reagentes também aumenta. A presença de grande energia cinética faz com que os movimentos intermoleculares continuem a ser relâmpagos e aleatórios. Como resultado, a frequência de colisões que ocorrem continua a aumentar e as colisões eficientes também continuarão a aumentar para que a resposta continue a ocorrer rapidamente.
Catalisador
Um catalisador é uma substância que pode acelerar a taxa de resposta sem sofrer alterações químicas permanentes, de modo que no final da resposta a substância possa ser recuperada. Os catalisadores são divididos em 2, nomeadamente catalisadores homogêneos e catalisadores heterogêneos.
Um catalisador homogêneo é um catalisador que possui a mesma fase que a fase reagente. Por outro lado, um catalisador heterogêneo é um catalisador que possui uma fase diferente da fase reagente. Geralmente catalisadores heterogêneos são usados na forma sólida. Enquanto isso, o reagente está na forma de gás.
O acúmulo de catalisador causa estágios de resposta bônus que fornecem outras vias com menor energia de ativação (Ea). Energia de ativação (Ea) é a energia mínima que deve ser possuída ou dada às partículas para que suas colisões produzam uma resposta. Os estágios de resposta bônus assumem a forma de uma sessão de ligação do catalisador e uma sessão de liberação do catalisador no final da resposta. Os catalisadores possuem características especiais, o que significa que só podem atuar como uma resposta específica.
O papel do catalisador é reduzir a energia de ativação. A presença de um catalisador fará com que a resposta ocorra ao longo de várias sessões. A série de estágios de resposta em uma resposta química é chamada de mecanismo de resposta. A sessão de resposta é muito lenta num mecanismo de resposta, nomeadamente a sessão que determina a taxa de resposta.
Essa é a crítica de Seputartahu.co.id sobre Teoria da Colisão, Espero que seja útil.
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