Cinética Química

2. INTRODUÇÃO TEÓRICA

Do ponto de vista científico e tecnológico, é de fundamental importância o conhecimento das velocidades de reações químicas e das condições que governam estas velocidades. Mas, mesmo que uma reação seja termodinamicamente possível, existem fatores que podem torná-la extremamente lenta ou mesmo impedir que ela ocorra. Svante Arrhenius propôs, em 1889, o conceito de energia de ativação ( ), uma barreira energética que precisa ser vencida para que uma reação ocorra. Numa dada temperatura, quanto maior o valor desta energia de ativação Q para uma reação, mais lenta será a reação naquela temperatura.
O estudo experimental da velocidade de uma reação química envolve a investigação da sua dependência em relação a quatro fatores: (1) a concentração das espécies reagentes e dos produtos resultantes;
(2) a temperatura (e a pressão, no caso de um gás);
(3) a natureza dos reagentes;
(4) a presença (ou ausência) de um catalisador; Como observado acima, um grande número de transformações em materiais, ainda que termodinamicamente possíveis, ocorrem muito lentamente. Muitos materiais podem permanecer longos períodos de tempo no estado metaestável.Para um sistema em equilíbrio metaestável atingir um estado estável é necessário um aumento da energia livre( ) seguido de um decréscimo e é esse acréscimo inicial quem determina a velocidade de uma reação química. Então, as velocidades das reações químicas são controladas pela existência de barreiras que retardam a aproximação do ponto de equilíbrio que energia livre total mínima.
O estudo das velocidades de reação ou de transformação é denominado cinética das reações ou teoria dos processos cinéticos. Embora as considerações termodinâmicas estabeleçam a possibilidade de uma reação, os princípios cinéticos governam a velocidade dessa reação.

Figura 1-Svante Auguste Arrhenius (1859-1927), cientista sueco e Prêmio Nobel de Química de 1905. Foi um dos fundadores da Físico-Química e postulou