Quanto menor a superfície de contato maior será a velocidade de uma reação química?

É a área de um determinado reagente efetivamente exposta aos demais reagentes. Sabemos que as reações para ocorrer dependem do contato entre as substâncias reagentes; assim quanto maior a superfície de contato, maior será o número de colisões entre as partículas e consequentemente maior será a velocidade da reação. Exemplo: carvão em pó queima mais rapidamente que o carvão em pedaços, pois sua superfície de contato é maior com o oxigênio do ar.

Você já parou pra pensar porque uma palha de aço enferruja mais rápido que um prego, já que os dois materiais são formados por ferro metálico? Pergunta intrigante, não é? Mas esse tipo de reação é muito comum e depende de características como a superfície de contato do objeto em análise.

Ou seja, para que uma reação química ocorra é necessário que os componentes que formam um elemento químico possuam afinidade com outro elemento. Nesse sentido, as partículas de ambos os elementos entram em contato e reagem quimicamente.

Mas, afinal, qual o efeito da superfície de contato nessas reações? Vamos descobrir!

Superfície de contato

Para entender melhor o efeito da superfície de contato nas reações, vamos analisar uma situação. Imagine que você está com dores no estômago e precisa tomar um remédio. Assim, existem duas opções, um comprimido e um remédio em pó efervescente.

Com isso, qual composto terá reação mais rápida em contato com a água? A resposta é simples: o remédio em pó. Mas, por que isso ocorre?

Bem, as reações químicas ocorrem quando os reagentes de partículas diferentes entram em contato. No caso do remédio em pó, a reação é mais rápida devido à fragmentação do material.

Ou seja, o comprimido é mais sólido que o remédio em pó. Dessa maneira, a reação com a água leva mais tempo.

Já o remédio em pó apresenta maior fragmentação, devido à sua composição. Nesse sentido, é válido destacar que quanto maior é a fragmentação do composto, ou seja, sua superfície de contato; maior será a velocidade da reação.

Velocidade das reações

Como vimos, a superfície de contato pode influenciar na velocidade das reações químicas. Isso ocorre porque, dependendo da superfície, as partículas dos reagentes entram em contato de forma mais rápida. Nesse sentido, as reações conseguem se desenvolver quando o composto é mais fragmentado.

No caso da palha de aço, que enferruja mais rápido que o prego, por exemplo; a superfície de contato é mais fragmentada. Com isso, as partículas dos reagentes da palha entram em contato de forma mais rápida com as partículas de oxigênio. Essa reação é chamada de oxidação.

O que achou da matéria? Se gostou, confira também como é formado o Campo Magnético e quais as características da Física Nuclear.

Nas postagens anteriores estudamos sobre alguns dos fatores que influenciam na velocidade de uma reação química (leia aqui). Já observamos a influência de diversas variáveis, tais como a temperatura, a pressão, a luz e também a concentração dos reagentes. Neste artigo vamos dar sequência no tema e estudar sobre a influência da superfície de contato e dos catalisadores numa reação química. Vamos realizar a abordagem da mesma maneira que fizemos anteriormente!

Superfície de Contato

A superfície de contato é um dos fatores mais interessantes a serem estudados. Para uma reação que ocorre nas mesmas condições, com os mesmos reagentes, a superfície de contato terá grande influência sobre a velocidade de reação. Quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior será a velocidade da reação química. Mas o que é exatamente a superfície de contato?

A superfície de contato é definida como a área total das superfícies que podem estar em contato com o outro reagente, ou seja, é toda a área que podemos enxergar de um determinado material. Vamos considerar uma barra de aço e uma palha de aço, que são compostas exatamente do mesmo material. Se expormos esses dois tipos de material às mesmas condições de temperatura, pressão e umidade, a palha de aço irá enferrujar muito mais rápido! Isso acontece justamente por causa da superfície de contato! A palha de aço possui uma área superficial muito maior que a barra. Desta forma, possui uma maior área para que as colisões ocorram e consequentemente, possui uma reação química mais rápida!

Sendo assim, devemos preparar os materiais de modo a apresentar a maior área superficial possível. Veja a seguir uma pequena quantidade de ferro granulado. Quanto mais fino for o material, mais rápida será a sua reação! Sendo assim, em uma reação de oxidação, as esferas menores oxidarão mais rápido que as maiores!

Catalisadores

Os catalisadores são definidos como substâncias que aceleram a velocidade de uma reação química sem serem consumidas! Desta forma, o catalisador está presente na reação, porém não é consumido, ou seja, ele não reage com nenhuma das substâncias presentes! Existem catalisadores para as mais diversas reações, incluindo em nosso próprio corpo ou até mesmo em alimentos que consumimos.

Para que uma reação ocorra, é necessário que aconteça um ganho de energia, seja através da temperatura ou qualquer outro fator. Essa energia recebe o nome de energia de ativação. Após atingir o valor da energia de ativação que a reação realmente ocorre. Sendo assim, quanto maior a energia de ativação, maior será o tempo necessário para que a reação ocorra, o que implica em uma menor velocidade de reação.

É justamente neste ponto que os catalisadores atuam. Eles atuam diminuindo a energia de ativação! Deste modo, quando um catalisador está presente, a reação ocorre mais rápido e a energia de ativação é menor. Veja na imagem como um catalisador funciona, ilustrando duas curvas características de reações químicas.

Como pode ser observado, a curva em vermelho (com catalisador) possui uma energia de ativação muito menor, ocasionada pela presença do catalisador. Sendo assim, ocorrerá de maneira mais rápida. Já a curva em preto (sem catalisador) apresenta uma energia de reação maior e desta forma ocorre de maneira mais lenta.

Portanto, estudamos sobre mais dois importantíssimos fatores que influenciam na velocidade de uma reação química. Todos esses conceitos são importantes para a realização do Enem, uma vez que as questões que envolvem a cinética química costumam ser bastante cobradas!

Quanto menor a superfície de contato maior a velocidade da reação?

Quanto maior a superfície de contato maior a velocidade?

Quanto maior a superfície de contato maior a velocidade com que a reação se processa?

Qual a influência da superfície de contato na reação química?