Nos estudos da Cinética Química, são apontados diversos fatores que influenciam a velocidade das reações, tais como a variação da concentração dos reagentes, a superfície de contato e o uso de catalisadores. Neste artigo, falaremos de outro fator: a temperatura.
A temperatura é a medida de agitação térmica das partículas que constituem uma substância, sendo, portanto, diretamente proporcional à energia cinética delas. Isso significa que quanto maior a agitação das partículas, maior será a temperatura e vice-versa.
Assim, quando aumentamos a temperatura do meio, aumenta-se a energia cinética média das partículas envolvidas na reação e, com isso, há um maior número de colisões entre elas. Conforme explicado pela teoria das colisões, para que uma reação ocorra, as partículas (moléculas, átomos, íons etc.) dos reagentes devem colidir entre si. Mas essa colisão deve ser efetiva, ou seja, deve ser feita em uma orientação adequada e com energia suficiente.
Desse modo, com um maior número de colisões, a probabilidade de ocorrerem colisões efetivas é maior e, consequentemente, a reação química ocorre mais rapidamente. Podemos, então, chegar à seguinte conclusão:
Em geral, as reações químicas ocorrem com uma velocidade maior com o aumento da temperatura.
Relação entre aumento da temperatura e velocidade das reações
Por exemplo, imagine que coloquemos dois comprimidos efervescentes em dois copos com água. O primeiro possui água gelada, enquanto o segundo copo possui água mais quente. Qual demorará mais para reagir? O primeiro copo, pois a temperatura da água está menor.
Sabendo disso, muitas reações podem ser aceleradas se aumentarmos a temperatura do meio. Um exemplo ocorre quando usamos uma panela de pressão. Seu sistema de funcionamento consiste basicamente em aumentar a pressão exercida sobre o líquido para dificultar que as moléculas de água passem para o estado de vapor, ou seja, que a água entre em ebulição. Com isso, as moléculas da água precisarão de mais energia (vinda do fogo) para conseguirem entrar em ebulição.
Em outras palavras, em vez de a água começar a ferver em temperaturas próximas de 100ºC (temperatura de ebulição da água em pressão atmosférica de 1 atm), ela entrará em ebulição em temperaturas maiores. Assim, o aumento da temperatura favorece o cozimento do alimento, que fica pronto mais rápido (Para mais detalhes, leia o texto Funcionamento da panela de pressão).
Por outro lado, é possível também diminuir a temperatura para que reações indesejáveis ocorram com menor velocidade. Por exemplo, quando colocamos os alimentos no freezer ou na geladeira, a intenção é que a reação de decomposição ocorra mais lentamente.
Alimentos no freezer para diminuir a velocidade das reações responsáveis pela decomposição
O primeiro cientista que estudou a influência da temperatura na velocidade das reações foi Jacobus Henricus Van't Hoff (1852-1911). Ele criou a regra de Van’t Hoff, que afirma que um aumento de 10ºC faz com que a velocidade da reação dobre.
Se uma reação química está ocorrendo a uma velocidade V a 25ºC, por exemplo, um aumento na temperatura para 50ºC provoca um aumento na velocidade da reação para 2 V, e assim sucessivamente.
Videoaula relacionada:
