QUÍMICA

JURANDIR SOARES

ENERGIA DE ATIVAÇÃO

30/03/2022

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QUÍMICA

JURANDIR SOARES

ENERGIA ENVOLVIDA NAS TRANSFORMAÇÕES QUÍMICAS

23/08/2021

05 e 06

Conteúdo:

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Objetivo da aula:

Compreender que uma reação química depende da energia de ativação para ocorrer

Identificar os fatores que alteram a velocidade de reação

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ROTEIRO DE AULA

ENERGIA DE ATIVAÇÃO

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Energia de ativação é a energia mínima para que uma reação química possa ocorrer, ou seja, é um dos fatores determinantes para a ocorrência de uma reação, juntamente com o contato e a colisão favorável entre as moléculas dos reagentes.

ENERGIA DE ATIVAÇÃO

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A forma mais comum de analisar a energia de ativação e o complexo ativado é utilizando um gráfico, o qual apresenta, como padrão, energia ou entalpia (em KJ ou Kcal) no eixo y, o caminho da reação (do reagente em direção aos produtos) no eixo x, e uma curva, como podemos ver a seguir:

Nesse modelo de gráfico, o complexo ativado é dado pelo ponto mais alto da curva (ponto a do próximo gráfico), e a energia de ativação é todo o percurso dos reagentes até o complexo ativado (seta vermelha no gráfico):

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Para determinar o valor da energia de ativação, então, basta subtrair da energia do complexo ativado a energia dos reagentes, como na expressão matemática abaixo:

Eat = H_{complexo ativado} – H_reagentes

ENERGIA DE ATIVAÇÃO

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Eat = H_{complexo ativado} – H_reagentes

Suponha, por exemplo, que uma reação química esteja ocorrendo entre os reagentes AB e CD, para a formação dos produtos AD e CB, de acordo com o seguinte gráfico:

AB + CD → AD + CB

• A energia necessária para a formação do complexo ativado é de 30 Kcal, por ser a energia relacionada ao ponto mais elevado da curva;
• A energia de ativação dessa reação seria de 10 Kcal apenas, porque ela parte dos reagentes que apresentam energia de 20 Kcal e termina no complexo ativado que apresenta energia de 30 Kcal, conforme demonstrado a seguir:

Eat = H_{complexo ativado} – H_reagentes

Eat = 30 – 20

Eat = 10 Kcal

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Quanto maior a energia de ativação, mais difícil será para que a reação ocorra e, consequentemente, ela se dará de forma mais lenta. O contrário também é verdadeiro, reações com uma menor energia de ativação ocorrem com maior velocidade. Isso significa que a energia de ativação é na verdade uma barreira energética a ser ultrapassada para que ocorra a reação química.

a energia de ativação é a menor energia necessária que se deve fornecer aos reagentes para a formação do complexo ativado, resultando na ocorrência da reação.

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ENERGIA DE ATIVAÇÃO

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Energia de Ativação (E_a)

• Energia mínima necessária que os reagentes devem ter para a formação do complexo ativado.

Energia de Ativação = Barreira

Podemos entender a energia de ativação como uma barreira que os reagentes devem ultrapassar para chegar no complexo ativado!

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O estudo de grandezas que alteram a velocidade das reações são de suma importância, pois é possível encontrar maneiras de controlar o tempo das reações, tornando-as mais lentas ou mais rápidas, conforme necessário principalmente, das indústrias. Os principais fatores que alteram a velocidade de uma reação química são:

• Concentração;
• Pressão;
• Temperatura;
• Superfície de contato;
• Luz;
• Catalisador.

CINÉTICA QUÍMICA

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Para compreendermos os fatores que alteram a velocidade de uma reação devemos conhecer a TEORIA DAS COLISÕES

De acordo com a teoria das colisões pode-se afirmar que a velocidade de uma reação depende da:

energia das colisões

orientação das moléculas nas colisões

frequência das colisões

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1. SUPERFÍCIE DE CONTATO.

2. TEMPERATURA EM QUE SE REALIZA A EXPERIÊNCIA.

3. ELETRICIDADE.

4. LUZ.

5. PRESSÃO.

6. CONCENTRAÇÃO DOS REAGENTES.

7. CATALISADORES.