Cinética química (2): Energia de ativação e complexo ativado

Fábio Rendelucci

Você se lembra de que uma reação química só ocorre quando as moléculas dos diferentes reagentes se chocam e este choque separa seus átomos (ou grupo de átomos) que depois se recombinam dando origem às moléculas dos produtos.

Esse choque entre as moléculas deve ser de tal grandeza que possa separar seus componentes. Como se estivéssemos andando em uma rua e nos chocássemos com um casal de mãos dadas. O choque só será efetivo se conseguirmos separar as mãos do casal. Perceba então que separar o casal dependerá da forma pela qual estão ligados, sendo relativamente fácil se estiverem de mãos dadas, mais difícil se estiverem de braços dados e muito difícil se estiverem abraçados.

Essa energia necessária para separar as moléculas é chamada de energia de ativação, e pode ser entendida como um adicional de energia que os reagentes devem ter para que uma reação tenha início, funcionando como uma espécie de ignição, como a faísca que devemos produzir na boca de um fogão para que a reação entre o gás e oxigênio do ar inicie. Se não houver faísca, não há fogo. Se não houver energia suficiente para a ativação, não haverá reação.

Uma vez ocorrido um choque efetivo, ou seja, os átomos ou grupos de átomos se separam, temos o que chamamos de complexo ativado, ou seja, partes das moléculas dos reagentes capazes de se combinarem formando novas moléculas.

O gráfico de entalpia

Observando o gráfico de entalpia de uma reação, conseguimos facilmente identificar a energia de ativação. Ela aparece como uma saliência que imediatamente antecede a ocorrência da reação.

Fica claro pelo gráfico que a energia de ativação é maior do que a energia dos reagentes, o que mostra novamente que não basta apenas haver o choque, ele deve ter energia suficiente para formar o complexo ativado.

A influência na velocidade

É óbvio imaginar que quanto maior for a energia de ativação, maior será a "barreira" energética para que a reação inicie e, por conseqüência, menor será a velocidade da reação. Quanto mais choques efetivos conseguirmos produzir, mais facilmente a reação se processará e, o número de choques efetivos será tanto maior quanto menor for a energia de ativação.

Catalisadores

Algumas reações podem ser aceleradas pela presença de um terceiro composto que não participa da reação como reagente mas sua presença causa grande alteração na velocidade da mesma. Essas substâncias são conhecidas como catalisadores e essa aceleração é obtida porque elas diminuem a energia de ativação em uma reação.

Nosso organismo possui vários catalisadores. Um bom exemplo são as enzimas, cuja função, como não poderia deixar de ser, é acelerar a ocorrência de reações.

Fábio Rendelucci é professor de química e física e diretor do cursinho COC-Universitário de Santos (SP).

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