2º Ano Ensino Médio - Noturno - Química - Energia nas transformações químicas.

 TEMA: Teoria das colisões

Conceitos Básicos 

Trata-se de um modelo que explica satisfatoriamente os fatores que influenciam na rapidez das reações. De acordo com a teoria das colisões, átomos, moléculas ou íons das substâncias reagentes devem colidir para que a reação química ocorra. Quanto mais colisões por unidade de tempo ( maior será a rapidez da reação). Segundo essa teoria para que haja uma reação é necessário que a colisão ocorra com uma quantidade mínima e suficiente de energia, capaz de provocar um rearranjo de átomos dos reagentes, formando novas ligações. 

Nem todos os choques conduzem à formação de produtos, porque, além do fator energia, alguns choques ocorrem segundo uma geometria desfavorável. De acordo com a teoria das colisões, essa reação se processa do seguinte modo:

A teoria das colisões ainda prevê que a velocidade da reação depende: 

(A) da frequência dos choques entre as moléculas — um maior número de choques por segundo implicará um maior número de moléculas reagindo e, portanto, maior velocidade da reação; 

(B) da energia (violência) desses choques — uma trombada violenta (chamada colisão eficaz ou efetiva) terá mais chance de provocar a reação entre as moléculas do que uma trombada fraca (chamada de colisão não-eficaz ou não-efetiva); 

(C) de uma orientação apropriada das moléculas no instante do choque — uma trombada de frente (colisão frontal) será mais eficaz que uma trombada de raspão (colisão não-frontal); esse fator depende também do tamanho e do formato das moléculas reagentes. 

É claro que todos os fatores que aumentam a velocidade e o número de choques entre as moléculas irão facilitar e, consequentemente, aumentar a velocidade das reações químicas. Entre esses fatores destacamos: o aumento de temperatura; a participação de outras formas de energia, como a luz e a eletricidade; o aumento de pressão nas reações entre gases; o aumento da concentração dos reagentes que estão em solução, entre outros. 

Complexo ativado e energia de ativação 

Conforme já visto, para que uma reação química ocorra é necessário haver ruptura de ligações nos reagentes e formação de novas ligações. Colisões com baixa energia não conseguem promover a quebra das ligações entre os átomos. Assim, para ocorrer a reação, é necessário que as espécies reagentes presentes no sistema possuam energia suficiente para que, quando houver colisão, possa ser formada uma espécie intermediária entre reagentes e produtos – o complexo ativado. Há, portanto, uma barreira energética a ser ultrapassada para que a reação ocorra. Essa barreira energética é a energia de ativação.

ATIVIDADES

1 — (UFS) Em geral, reação química não ocorre toda vez que acontece uma colisão entre espécies potencialmente reativas. A reação ocorre quando as espécies reativas possuem um mínimo de energia no momento da colisão. É uma barreira que as espécies que colidem devem suplantar para produzir os produtos. Esse mínimo de energia denomina-se energia de: 

a) reação. 

b) ativação. 

c) dissociação. 

d) ionização. 

e) combustão. 

2 — (UFMS) Com relação à cinética química, é correto afirmar que: 

(01) um catalisador altera o mecanismo, a velocidade e a variação de entalpia de uma reação. 

(02) a velocidade de uma reação é diretamente proporcional ao produto das concentrações dos reagentes, em mol/L, elevadas a potências determinadas experimentalmente. 

(04) uma vez começada, todas as reações são rápidas. 

(08) para haver reação entre moléculas reativas entre si é necessário que haja colisão entre elas, que tenham energia igual ou superior à energia de ativação e que a orientação dessas moléculas, no instante da colisão, seja favorável à formação do complexo ativado. 

(16) nas reações químicas, o número total de colisões entre as moléculas dos reagentes é muito maior que o número de colisões que resultam em reações. 

(32) as reações elementares ocorrem numa dupla colisão entre duas moléculas (bimolecular) ou numa tripla colisão entre três moléculas (trimolecular). Dê, como resposta, a soma das alternativas corretas.