Qual é a taxa de reação?

A taxa de reação é a velocidade na qual os reagentes são convertidos em produtos em uma reação química. É um tópico importante em química, pois pode oferecer muitos insights importantes sobre a natureza de várias substâncias. Essa medição também é importante em indústrias que precisam produzir alguns produtos químicos em larga escala, pois as reações que os produzem precisam progredir a uma taxa suficientemente alta. Algumas reações podem ocorrer quase instantaneamente, enquanto outras podem levar horas, dias ou até anos para progredir até a conclusão. Nos acadêmicos, as taxas de reação são um subconjunto do tópico da cinética química, incluído no título da físico-química.

Existem muitos fatores diferentes que podem afetar a taxa de uma determinada reação, com a natureza dos reagentes sendo apenas um. A temperatura, por exemplo, é importante, pois temperaturas mais altas geralmente fazem com que as reações avancem mais rapidamente, fornecendo mais energia ao sistema químico. A concentração dos reagentes também é um fator determinante importante para a taxa de reação. Concentrações mais altas de reagentes fazem com que os reagentes colidam com mais frequência, aumentando assim a taxa na qual eles reagem.

Um dos fatores mais importantes na determinação da taxa de reação, particularmente em sistemas biológicos, é a presença de um catalisador. Catalisadores são moléculas que aumentam a taxa sem serem consumidos pela reação. Eles fazem isso diminuindo a energia de ativação que uma reação deve superar para progredir. É necessária uma certa quantidade de energia antes que uma reação possa progredir até a conclusão e os catalisadores diminuem essa quantidade de energia. As enzimas são proteínas biológicas absolutamente essenciais para a maioria da vida, pois muitas reações químicas importantes que ocorrem em animais progridem muito lentamente sem elas.

Muitos métodos matemáticos foram desenvolvidos para prever e modelar a taxa de uma reação química. Esses cálculos são geralmente baseados na concentração dos vários reagentes, na presença e na natureza precisa de um catalisador e na temperatura, embora outros fatores também possam ser considerados. Alguns dados experimentais são geralmente necessários para determinar com precisão uma equação que pode ser usada para prever a taxa a qualquer momento. De um modo geral, a cinética química, a taxa de reação e a matemática associada a elas são ensinadas no ensino médio e no ensino superior.