Como a temperatura aumenta a velocidade?

(UFPE) Você está cozinhando batatas e fazendo carne grelhada, tudo em fogo baixo, num fogão a gás. Se você passar as duas bocas do fogão para fogo alto, o que acontecerá com o tempo de preparo?

a) Diminuirá para os dois alimentos.

b) Diminuirá para a carne e aumentará para as batatas.

c) Não será afetado.

d) Diminuirá para as batatas e não será afetado para a carne.

e) Diminuirá para a carne e permanecerá o mesmo para as batatas.

(UFMG) A elevação de temperatura aumenta a velocidade das reações químicas porque aumenta os fatores apresentados nas alternativas, exceto:

a) A energia cinética média das moléculas.

b) A energia de ativação.

c) A frequência das colisões efetivas.

d) O número de colisões por segundo entre as moléculas.

e) A velocidade média das moléculas.

Qual é a ordem crescente de velocidade das reações abaixo em que um comprimido efervescente é dissolvido em uma mesma quantidade de água:

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Tabela de exercício sobre temperatura e velocidade das reações

a) 1 < 2 < 3

b) 3 < 2 < 1

c) 1 < 3 < 2

d) 3 < 1 < 2

e) 2 < 3 < 1

Considere a reação de decomposição do gás cloreto de hidrogênio a 0,2 mol/L, a uma temperatura de 25ºC. O que ocorrerá com a velocidade dessa reação se a temperatura aumentar para 35ºC?

a) Duplicará.

b) Triplicará.

c) Quadriplicará.

d) Permanecerá constante.

e) Diminuirá pela metade.

Alternativa “e”.

O aumento da temperatura acelera o preparo da carne, diminuindo seu tempo de preparo. Mas no caso das batatas, o tempo permanece o mesmo porque elas estão sendo cozidas, isto é, o calor é transferido para a água que não passa por uma reação química, mas sim uma mudança de estado físico. Quando atinge o seu ponto de ebulição (100ºC ao nível do mar), suas moléculas começam a passar para o estado de vapor e a temperatura da água líquida não aumenta mais, permanece constante até que toda a massa da água passe para o estado de vapor.

Alternativa “c”.

O experimento 2 é o que possui maior velocidade de reação porque o fato de estar em pedaços aumenta a superfície de contato do comprimido, e a temperatura mais elevada da água também aumenta a velocidade da reação.

Alternativa “a”. Segundo o cientista Vant'Hoff, um aumento de 10ºC na temperatura duplica a velocidade de uma reação. Isso pode ser traduzido pela fórmula matemática:

V2 = 2∆T/10. V1

V2 = 235-25/10. V1

V2 = 21. V1

V2 = 2. V1

A velocidade das reações pode ser influenciada por diversos fatores, entre os principais estão: temperatura, concentração, superfície de contato e catalisadores.

Como a temperatura aumenta a velocidade?
Um prego em água oxida mais rápido do que um prego em contato com a umidade do ar, porque a concentração de água é maior

Sabermos os fatores que influenciam a velocidade das reações é algo muito importante, pois existem reações que queremos que ocorram mais rápido e também há reações que queremos que demorem mais tempo.

Por exemplo, nas indústrias, é imprescindível para o lucro econômico que determinadas reações usadas resultem no produto com o menor tempo possível, ainda mais se a reação produzir pouco. Por outro lado, a reação de decomposição de alimentos é uma que queremos que ocorra o mais lentamente possível.

Assim, para acelerar ou retardar as reações químicas, precisamos estudar os fatores que influenciam esses processos, sendo que os principais são quatro: superfície de contato, temperatura, concentração dos reagentes e uso de catalisadores. Vejamos cada caso:

1. Superfície de contato:

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Superfície de contato e velocidade da reação

Por exemplo, considere que pegamos dois comprimidos efervescentes e os colocamos na água para reagir, com a distinção de que um está inteiro e o outro está triturado. Qual irá terminar de reagir primeiro? Isso mesmo, o que está totalmente triturado. Isso acontece porque a sua superfície de contato com a água é maior.

Um dos fatores para a ocorrência de uma reação é que as moléculas dos reagentes devem colidir de modo efetivo. Quanto maior a superfície de contato, maior o número de moléculas que irão colidir, aumentando também a probabilidade de ocorrerem choques efetivos e, por fim, o aumento da velocidade da reação.

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Reação entre antiácido efervescente e água em duas situações diferentes: no primeiro copo, o antiácido está em pó; no segundo, está em comprimido

2. Temperatura:

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Temperatura e velocidade da reação

Por exemplo, para desacelerar a reação de decomposição dos alimentos, costumamos colocá-los na geladeira, isto é, diminuímos a temperatura. Porém, se quisermos acelerar o cozimento de um alimento, colocamos em uma panela de pressão, que ocasiona temperaturas mais elevadas que o ponto de ebulição da água em condições normais.

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Alimentos na geladeira e na panela de pressão

Isso acontece porque o aumento da temperatura eleva a energia cinética das moléculas, o que faz com que elas fiquem mais agitadas, movimentando-se mais rapidamente. Dessa forma, haverá um maior número de choques efetivos entre suas partículas e a velocidade da reação aumentará.

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3. Concentração dos reagentes:

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Concentração e velocidade da reação

Por exemplo, o ar é formado por aproximadamente 20% de gás oxigênio, assim, quando queimamos madeira para fazer uma fogueira, há também moléculas de outros gases colidindo e atrapalhando a velocidade da reação. Agora, se colocássemos essa madeira em brasas dentro de um frasco com gás oxigênio puro, a reação processar-se-ia muito mais rapidamente.

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Essa reação de combustão da fogueira ocorreria mais rápido se fosse com oxigênio puro

Portanto, com o aumento da concentração de um dos reagentes (oxigênio), a reação ocorreu mais depressa, porque houve o aumento do número de partículas reagentes, aumentando também a quantidade de choques entre elas e a probabilidade de ocorrerem colisões eficazes que resultem na ocorrência da reação.

4. Catalisadores:

Como a temperatura aumenta a velocidade?

Catalisadores e velocidade das reações

Os catalisadores são substâncias capazes de acelerar a velocidade das reações químicas sem serem consumidos, ou seja, são totalmente regenerados no final do processo.

Por exemplo, um pirulito deixado exposto no ar irá demorar muito tempo para reagir, mas quando colocado na boca, rapidamente ele é consumido. Isso acontece porque existem enzimas no nosso organismo que atuam como catalisadoras, agindo sobre o açúcar e criando estruturas que reagem mais facilmente com o oxigênio.

Como a temperatura aumenta a velocidade?

O açúcar do pirulito é consumido rapidamente graças às enzimas que agem como catalisadoras

Em indústrias, o uso de catalisadores é imprescindível para tornar economicamente viável reações que demoram muito ou que geram poucos produtos.

Os catalisadores conseguem acelerar a reação química porque eles diminuem a energia de ativação, isto é, a energia mínima necessária para que as moléculas colidam de modo eficaz, produzindo o complexo ativado e os produtos. Quanto maior a energia de ativação, mais dificil será para a reação ocorrer. O catalisador permite que a reação ocorra com uma menor energia de ativação, aumentando a sua velocidade.


Por Jennifer Fogaça
Graduada em Química

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Por Jennifer Rocha Vargas Fogaça

Porque a velocidade aumenta com o aumento da temperatura?

O aumento na temperatura aumenta a energia cinética das partículas dos reagentes, aumentando a quantidade de choques efetivos e a velocidade das reações. Quanto maior for a temperatura, maior será a velocidade de uma reação.

Como a temperatura pode influenciar na velocidade de uma reação?

Temperatura: A velocidade das reações químicas aumenta rapidamente com a elevação da temperatura; em regra, a velocidade de uma reação, nas proximidades da temperatura ambiente, duplica com a elevação de 10 ºC.

O que acontece quando a temperatura diminui?

Quando o volume diminui e a temperatura se mantém constante, verificamos um aumento na pressão. Diminuindo o volume, os choques das moléculas passam a ser mais freqüentes, o que pode ser traduzido como maior pressão.

O que acontece quando há um aumento de temperatura de uma substância?

Observe que, com o aumento da temperatura, ocorre um aumento da energia cinética média das moléculas, havendo uma distribuição dessa energia. Isso faz com que haja mais moléculas com energia suficiente para reagir, o que acarreta no aumento da velocidade da reação.