Conteúdos a Lecionar:

As reacções químicas podem classificar-se de acordo com a sua rapidez. Por exemplo, a reacção de precipitação entre o iodeto de potássio e o nitrato de chumbo, em solução aquosa, é quase instantânea. A reacção do magnésio com o oxigénio é rápida. A oxidação dos metais, que pode demorar algumas horas ou dias, é uma reacção lenta. A reacção entre o azoto e o oxigénio, existentes na atmosfera da Terra, é muito lenta.

Diz-se que a reacção de oxidação-redução do cobre metálico em meio aquoso de nitrato de prata é uma reacção lenta, visto que só é completa ao fim de algumas horas:

Algumas reacções químicas são explosivas  (rápidas e exotérmicas).

Nota:

Nem sempre é possível antecipar qual é a rapidez de uma reacção química, sendo por isso, muitas vezes necessário realizar experiências para determinar o seu valor. A mesma reacção, em condições experimentais diferentes, pode realizar-se em intervalos de tempo diferentes, e assim, apresentar distintas velocidades reaccionais. Diz-se que a velocidade de reacção depende de determinados factores reaccionais.

Como se pode Avaliar a Maior ou Menor Rapidez de uma Reacção Química?

A velocidade de uma reacção pode ser intuitivamente determinada (avaliada) pelo registo dos efeitos das reacções ao longo do tempo. Por exemplo, enquanto a reacção do cobre metálico com o ácido nítrico se processa em poucos minutos (reacção rápida), com a formação de um gás acastanhado, a reacção do zinco metálico em solução aquosa de sulfato de cobre (II) apenas é observável ao fim de algumas horas:

No caso da primeira reacção, a mudança de cor pode ser o elemento que, uma vez quantificado, permita a avaliação da rapidez média da reacção. Outra forma seria através da medição do gás que se forma, e escapa do recipiente reaccional.

No caso da segunda reacção, a transferância de carga eléctrica entre os metais (o zinco e o cobre que se deposita) ao longo do tempo, uma vez quantificado, permite a avaliação da rapidez média da reacção.

Um exemplo experimental da utilização da mudança de cor como meio de avaliar a rapidez média de uma reacção é no caso da descoloração de um alcano em água de bromo. Nesta experiência utiliza-se um sensor de luz para determinar a concentração do alcano ao longo do tempo:

Sabemos que em qualquer reacção química a quantidade de reagentes e de produtos varia, com o decorrer do tempo. À medida que o tempo decorre:
• A quantidade de reagentes diminui, pois consomem-se enquanto a reacção ocorre.
• A quantidade de produtos da reacção aumenta, porque estão a formar-se até a reacção terminar.

Pode avaliar-se a velocidade de uma reacção química, de várias maneiras diferentes:
• Determina-se a quantidade de reagente que se consome em cada unidade de tempo.
• Mede-se o tempo de consumo de um ou mais reagentes.
• Mede-se a quantidade de produto da reacção que se forma em cada unidade de tempo.

Nota:

Quando uma das espécies químicas que se forma é gasosa, e não havendo outras que se libertam, a medição do volume de gás para avaliar a rapidez média de uma reacção é uma técnica comum e que  se pode revestir de estratégias experimentais diferenciadas. Por exemplo, a recolha de gás hidrogénio que resulta da reacção do magnésio metálico com ácido clorídrico. O gás é recolhido com a ajuda de uma coluna de água invertida:

Outras técnicas, mais ou menos simples, podem ser utilizadas:

A determinação da velocidade desta reacção pode ainda ser avaliada a partir da variação da massa do sistema reaccional com uma balança, sendo necessário, para esse efeito, deixar escapar o gás para a atmosfera. Neste caso, é comum utilizar-se algodão para impedir a saída de salpicos ou outras massas reaccionais que não as do gás que se quer libertar:

Exemplo Experimental da Determinação da Rapidez Média de uma Reacção:

Supõe que se quer avaliar a rapidez de uma reacção química na qual se forma um produto gasoso, como na reacção do carbonato de cálcio com o ácido clorídrico. Liberta-se dióxido de carbono no estado gasoso. Formam-se ainda cloreto de cálcio e água. O esquema de palavras que traduz a reacção é:

Sendo o esquema químico:

A montagem laboratorial consiste na utilização de um balão de Erlenmeyer para sistema reaccional e um tubo de borracha ligado a uma seringa que recolhe o gás que se liberta:

Nesta reacção, utilizou-se a escala graduada da seringa para determinar o volume acumulado de gás. Os dados obtidos apresentam-se no quadro seguinte:

Estes dados recolhidos, durante a experiência, permitem construir um gráfico:

A análise do gráfico permite afirmar:

- A reacção é mais rápida nos primeiros minutos.

- O volume de gás produzido diminui, sucessivamente, em cada minuto,

- A partir do instante t = 7 minutos, deixa de se libertar dióxido de carbono. A reacção química termina. Está completa.

Para calcular a velocidade média da reacção divide-se o volume de gás obtido pelo intervalo de tempo correspondente:

Este processo permite avaliar, experimentalmente, a rapidez de uma reacção química, em que se liberta um gás, a qual se designa por velocidade da reacção. É de salientar que a velocidade da reacção vai diminuindo, à medida que o tempo decorre.