A massa dos reagentes afeta a taxa de reação química?

A taxa de uma reação química se refere à velocidade com que os reagentes são convertidos em produtos, as substâncias formadas a partir da reação. A teoria da colisão explica que as reações químicas ocorrem em taxas diferentes, propondo que, para que uma reação prossiga, deve haver energia suficiente no sistema para que as partículas do reagente colidam, quebrem as ligações químicas e formem o produto final. A massa das partículas do reagente determina a quantidade de área de superfície exposta para possíveis colisões.

Vários fatores, incluindo a massa e a concentração de partículas disponíveis para reagir, influenciam a taxa de uma reação química. Qualquer coisa que influencie o número de colisões entre as partículas também afeta a velocidade da reação. Partículas reagentes menores com menos massa aumentam as chances de colisões, o que aumenta a taxa de reação. Uma molécula enorme e complexa com locais reativos remotos demorará a responder, não importa quantas colisões ocorram. Isso resulta em uma taxa de reação lenta. Uma reação envolvendo partículas menos massivas com mais área de superfície disponível para colisões ocorrerá mais rapidamente.

A concentração dos reagentes determina a velocidade da reação. Em reações simples, um aumento na concentração de reagentes acelera a reação. Quanto mais colisões ao longo do tempo, mais rápido a reação pode avançar. As partículas pequenas têm menos massa e mais área de superfície disponível para as colisões de outras partículas. No entanto, em outros mecanismos de reação mais complexos, isso pode nem sempre ser verdadeiro. Isso é frequentemente observado em reações que envolvem moléculas de proteínas enormes com grandes massas e curvas estruturas com locais de reação enterrados profundamente neles que não são facilmente alcançados por colisão partículas.

O aquecimento coloca mais energia cinética na reação, fazendo com que as partículas se movam mais rapidamente, de modo que mais colisões ocorrem e a taxa de reação aumenta. É preciso menos calor para energizar partículas menores com menos massa, mas pode ter resultados negativos com moléculas grandes e massivas, como proteínas. Muito calor pode desnaturar as proteínas, fazendo com que suas estruturas absorvam energia e quebrem as ligações que mantêm as seções das moléculas juntas.

Se um dos reagentes for um sólido, a reação será mais rápida se for reduzido a pó ou quebrado. Isso aumenta sua área de superfície e expõe mais partículas pequenas com uma massa menor, mas uma área de superfície maior para os outros reagentes na reação. As chances de colisões de partículas aumentam à medida que a taxa de reação aumenta.

Um gráfico que representa o tempo em relação à quantidade total de produto produzido mostra que as reações químicas geralmente começam a uma taxa rápida quando as concentrações de reagentes são maiores e gradualmente desacelera conforme os reagentes são esgotado. Quando a linha atinge um platô e se torna horizontal, a reação foi concluída.