Cinética química

Introdução

A Cinética Química é o estudo das velocidades das reações químicas. Nela é introduzida a variável tempo nas transformações físico-químicas. Enquanto que na termodinâmica determina-se a variação das propriedades de um sistema quando este passa de um estado de equilíbrio para outro, na cinética se estabelece o tempo necessário para que a transformação ocorra. A cinética química está baseada em processos químicos experimentais, que são modelados matematicamente por meio de equações diferenciais. O método consiste em montar a equação diferencial que retrata um determinado fenômeno e resolvê-la, obtendo-se assim a função que representa, explicitamente, a variação da concentração dos reagentes com o passar do tempo.

Um exemplo que pode ilustrar a diferença entre a abordagem termodinâmica e a cinética é a transformação do diamante em grafite nas condições ambientes. Por meio de considerações termodinâmicas conclui-se que a transformação é espontânea, visto que o carbono na forma de grafite possui, nessas condições, maior estabilidade do que na forma de diamante. Já do ponto de vista cinético, vê-se que essa transformação não ocorre em velocidade apreciável, de modo que não se pode constatar a sua ocorrência no dia a dia. Este é o motivo pelo qual não se verifica a transformação de um anel de diamante em um anel de grafite!

As velocidades de reações químicas constituem o objeto da Cinética Química. Experimentalmente, verifica-se que a velocidade de uma reação química depende da temperatura, pressão e das concentrações das espécies envolvidas. A presença de um catalisador pode aumentar a velocidade por várias potências de dez. A partir do estudo da velocidade de uma reação e sua dependência destes fatores, pode-se aprender muito os vários passos através dos quais os reagentes são transformados em produtos.

As reações podem ser classificadas cineticamente em homogêneas ou heterogêneas. Uma reação homogênea ocorre inteiramente em uma fase,