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quarta-feira, 27 de agosto de 2014

ENERGIA DE ATIVAÇÃO(ENEM)

O atrito fornece a energia de ativação para acender o palito de fósforo, que libera calor mantendo a reação até que o reagente acabe.
A energia necessária para romper as ligações é denominada energia de ativação
s reações só ocorrem quando os reagentes possuem energia de ativação (ou energia mínima necessária, que varia de reação para reação; tanto na quantidade como na forma) ou quando ela é fornecida a eles.
Por exemplo, quando o sódio metálico entra em contato com a água, ele reage violentamente. Isso significa que o conteúdo de energia desses reagentes já é suficiente para a reação ocorrer.
Já no caso de ligarmos um fogareiro, a reação de combustão só ocorrerá se colocarmos um palito de fósforo aceso ou alguma outra fonte de fogo perto do gás que está sendo liberado pelo fogareiro. Isso significa que, nesse caso, foi necessário fornecer energia ao sistema para que ele atingisse a energia de ativação e a reação ocorresse.
No caso do próprio fósforo utilizado, para que ele entre em combustão, a energia de ativação é fornecida pelo atrito. O mesmo ocorre com os isqueiros, que também precisam de uma faísca que dê a energia de ativação necessária para a combustão do gás contido em seu interior.
A energia de ativação pode também ser fornecida pela luz, como é o caso da decomposição da água oxigenada. É por isso que ela é guardada em frascos escuros ou opacos.
A luz fornece a energia de ativação para que a água oxigenada entre em decomposição
Dessa forma, podemos concluir que a energia de ativação (Eat) é a diferença entre a energia necessária para que a reação tenha início (E) e a energia própria contida nos reagentes (Epr):
Cálculo necessário para se chegar ao valor da energia de ativação
A energia de ativação é um obstáculo para que a reação ocorra e ela é necessária para romper as ligações dos reagentes. Com isso, a reação ocorre e novas ligações são feitas para a formação dos produtos.
Quando a colisão entre as partículas dos reagentes com orientação favorável ocorre com energia igual ou superior à energia de ativação, antes da formação dos produtos, forma-se um estado intermediário e instável, denominado complexo ativado, em que as ligações dos reagentes estão enfraquecidas e as ligações dos produtos estão sendo formadas. Assim, a energia de ativação é a energia necessária para formar o complexo ativado.
Abaixo temos um gráfico que mostra a energia de ativação como uma barreira para a efetivação da reação:
Representação gráfica da energia de ativação e do complexo ativado
Portanto, sem ela a reação não acontece. Inúmeros casos de reações comuns em nosso cotidiano comprovam isso. Vejamos alguns exemplos:
  • Gás de cozinha e isqueiro: O gás de cozinha e o gás contido num isqueiro possuem afinidades com o oxigênio presente no ar, para reagir e entrar em combustão. Porém, apenas abrir a válvula do fogareiro, ocorrendo o escape do combustível, não é suficiente para que a reação ocorra. É necessária uma faísca, como a provida pelos fogões elétricos, pela chama de um fósforo ou pelo atrito que fazemos no isqueiro.
Isso acontece porque, para que a reação ocorra, é necessário que pelo menos uma fração das moléculas do sistema tenham a necessária energia de ativação, e a faísca fornece essa energia. Visto que a reação é exotérmica, haverá a liberação de energia na forma de calor suficiente para ativar as outras moléculas e a reação continuar ocorrendo.
O mesmo acontece com a vela, sendo que o calor da chama de um palito de fósforos fornece sua energia de ativação; e depois de iniciada a sua combustão, continua queimando indefinidamente, se não houver nenhuma influência externa, ou até que a vela acabe.
  • Fósforo: Para acender um palito de fósforo é necessário atritá-lo com a caixa, fornecendo a energia de ativação. Assim, como no caso do gás de cozinha, do isqueiro e da vela, essa reação é exotérmica e o calor do processo realimenta o sistema e a reação prossegue até os reagentes se esgotarem.
  • Água oxigenada: A reação de decomposição da água oxigenada ocorre quando a luz fornece a energia de ativação. É por isso que esse composto normalmente é guardado em frascos opacos ou escuros, impedindo a entrada de luz e, em consequência, a sua decomposição.
  • Airbag: Esses dispositivos usados principalmente em carros são balões de ar com pastilhas de nitrogênio, que são acionadas por uma faísca ou descarga elétrica fornecida por uma central eletrônica. Quando o carro sofre um forte impacto, os sensores do carro emitem sinais para essa unidade de controle que fornece a faísca, inflando o airbag. Essa reação é de extrema importância, pois amortece o choque e evita danos físicos que poderiam ser causados ao motorista e aos passageiros.
    • Reações na atmosfera: O oxigênio e o nitrogênio presentes na atmosfera só reagem quando houver descargas elétricas causadas pelos relâmpagos em dias chuvosos, que fornecem a energia de ativação dessa reação. Ela também ocorre no interior dos motores de explosões internas, quando a vela do motor libera uma faísca.
    A reação entre o oxigênio e o nitrogênio na atmosfera e no motor do carro
    • Balas de armas de fogo: Tanto nessas balas quanto nos obuses militares (peça de artilharia parecida com um canhão), o detonador é explodido e isso causa a combustão do propelente. O choque mecânico causa essa explosão dos detonadores, sendo que o mais comum é o fulminato de mercúrio, um composto explosivo que pode ser inflamado com um forte golpe.
    Imagem de obus militar
    http://www.brasilescola.com/quimica/
    http://www.mundoeducacao.com/quimica/a-energia-ativacao-nas-reacoes-cotidiano.htm
    energia-ativacao.htm

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