O que é cinética química?
Cinética química é o estudo de reações químicas e como elas mudam com base em diferentes condições. A principal determinação dos efeitos de uma reação química está principalmente fora da composição real da substância. A cinética química estuda essas condições para determinar como e por que uma reação ocorre como ocorre. O principal uso aplicado para a ciência é criar reações eficientes, não destrutivas e não envenenantes para uso na fabricação, processamento de materiais e nas indústrias farmacêuticas. Mesmo assim, a maioria desse campo é pura ciência e pesquisa.
Os métodos básicos e as respostas durante uma reação química são determinados pelo próprio produto químico. Independentemente de quais condições estejam presentes, alguns materiais não reagirão com outros produtos químicos ou com fatores ambientais. Isso forma a linha de base usada pela cinética química. Uma vez que uma reação é entendida em um ambiente controlado, as mudanças na reação podem ser atribuídas diretamente às mudanças nas condições do experimento.
Além do que a substância inicial realmente é, o estado e a concentração da substância desempenharão um fator importante na cinética química. Esses dois fatores estão diretamente relacionados à condição do material inicial, e não ao ambiente. O estado do material refere-se a um sólido, líquido ou gás. A concentração é a quantidade de reagente quando comparada a outra substância ou volume. Isso pode ser expresso como 'partes por 1.000 de produto químico X' ou como porcentagem do espaço usado na área experimental.
A concentração do material é de grande importância para a cinética química por duas razões. Primeiro, quanto maior a quantidade de reagentes, mais rápida a reação ocorrerá. Esse foi um dos primeiros grandes avanços nesse campo e é frequentemente considerado o ponto de nascimento da disciplina. O segundo efeito principal é em relação à interação química. Se a concentração de dois reagentes for muito baixa dentro de uma terceira substância não reativa, levará um tempo notável para que os dois reagentes realmente se encontrem.
Além das propriedades físicas do material, o ambiente também é uma grande parte da cinética química. Os fatores ambientais geralmente se resumem à temperatura e pressão. À medida que a temperatura aumenta, os reagentes absorvem energia térmica e se movem mais rapidamente. Isso permite que eles interajam com mais frequência, o que acelera a reação. Da mesma forma, pressões mais altas fazem mais ação acontecer em um espaço menor, aumentando a probabilidade de que os reagentes se encontrem.
A última parte importante da cinética química é o uso de catalisadores. Esses produtos químicos de 'terceiros' mudam a maneira pela qual a reação ocorre sem alterar o resultado final da reação. Um catalisador irá interagir com um ou mais reagentes e mudar a maneira como eles se comportam. Isso normalmente significa que eles aumentam em energia, se movem mais rápido, interagem mais e aumentam a velocidade geral da reação. Para ser um catalisador e não um reagente, o material catalisador deve permanecer inalterado durante a reação.