Biología

Teoria da Colisão: Definição e Significado

O que é teoria da colisão?

Teoria da colisão. Parece emocionante, a menos que você seja um dinossauro. Quero dizer, você diz a palavra ‘colisão’ e eles provavelmente imaginam um asteróide ou cometa gigante voando em direção à Terra. A colisão que mudou tudo! E eu acho que o dinossauro estaria parcialmente certo; a teoria da colisão tem algo a ver com as colisões, mas não é sobre asteróides. Em vez disso, estamos falando sobre as partículas minúsculas, ou átomos e moléculas, que compõem esse asteróide, bem como tudo ao seu redor.

Todas essas partículas ocasionalmente colidem ou se chocam umas com as outras, o que nos leva à teoria da colisão . Essa teoria ajuda os cientistas a fazer previsões sobre a velocidade com que ocorrem as reações químicas. Para entender essa definição, precisamos entender as reações químicas e o que afeta a velocidade de uma reação química. Então, como um t-rex perseguindo um herbívoro, vamos lá!

Vamos voltar ao nosso asteróide, ao nosso lago e ao nosso ar de um momento atrás. No asteróide sólido, as partículas estão compactadas e vibrando. No lago líquido, as partículas se movem um pouco mais e ficam mais distantes. Finalmente, no gás, ou ar, as partículas estão ainda mais distantes e saltando. Vamos nos concentrar nessas partículas de gás. Mesmo que estejam distantes, às vezes eles colidem um com o outro. Pense em uma sala cheia de dinossauros correndo por aí. Ocasionalmente, esses dinossauros colidem. Outras vezes, eles vão passar correndo um pelo outro.

O que é uma reação química?

Quando duas partículas colidem, às vezes pode ocorrer uma reação química , o que significa que as ligações entre duas ou mais partículas são quebradas e reformadas, criando uma ou mais novas substâncias. As partículas são chamadas de reagentes e as substâncias formadas são chamadas de produtos.

Vamos dar uma olhada rápida em uma reação química antes de prosseguirmos. Ali, atrás do lago, está uma samambaia gigante. Dentro dessa samambaia do Cretáceo, a fotossíntese está ocorrendo, assim como é nas samambaias de hoje. Os reagentes são dióxido de carbono, água e luz, e os produtos são açúcar, água e oxigênio. Mas para que ocorra uma reação química, várias coisas devem acontecer:

  1. As partículas devem entrar em contato umas com as outras ou colidir.
  2. Quando eles colidem, as partículas devem ser alinhadas corretamente para que as partes corretas dos átomos ou moléculas sejam expostas. Se eles não estiverem orientados corretamente, nenhuma reação química ocorrerá.
  3. As partículas devem colidir com energia suficiente para quebrar suas ligações químicas. Essa energia costuma ser chamada de energia de ativação.

O que afeta as taxas de reação?

Ok, sabemos o que é necessário para que uma reação química ocorra, mas vamos ver o que afeta as taxas de reação ou a rapidez com que os reagentes são transformados em produtos. Acredite ou não, algumas reações podem levar muito tempo. Ei, talvez tanto tempo que os dinossauros estivessem por aí. Ok, talvez não, mas alguns podem realmente levar milhares de anos, enquanto outros podem acontecer em segundos.

Aqui estão os fatores que podem afetar a taxa de reação:

  1. O número de partículas – quanto mais partículas você tiver, maior será a probabilidade de elas colidirem. Por exemplo, quanto mais dinossauros você tiver correndo em uma sala, maior será a probabilidade de eles colidirem. Mas se você tem um monte de dinossauros correndo em uma sala, você tem problemas maiores do que a teoria da colisão, eu acho.
  2. Temperatura – Quando as coisas ficam mais quentes, as partículas começam a pular com mais energia. Isso aumenta a chance de que colidam com energia suficiente para iniciar uma reação química.
  3. Pressão – Quando a pressão é aumentada, as partículas ficam mais próximas e têm maior probabilidade de colidir. Eu sei que os dinossauros não são partículas, mas vamos fingir. Se você diminuir o volume da sala em que estão, todos ficarão mais próximos e mais propensos a colidir.
  4. Catalisador – um catalisador é uma enzima que ajuda as reações ocorrerem mais rapidamente. Um catalisador ajuda a reunir os reagentes.
  5. Tamanho – quanto maiores as partículas, maior a chance de elas colidirem com outra partícula. Basta pensar em uma sala cheia de dinossauros gigantes versus uma sala cheia de pequenos dinossauros. Qual grupo tem maior probabilidade de colidir?

Usando a Teoria de Colisão

Agora que você tem uma boa ideia de como a teoria da colisão está conectada às reações químicas e às taxas de reação, vamos discutir rapidamente como ela é usada para prever a rapidez com que ocorrem as reações químicas. A teoria da colisão afirma que a velocidade das reações químicas está relacionada ao número de colisões bem-sucedidas. Uma colisão bem-sucedida ou efetiva significa apenas que as partículas foram orientadas corretamente e que a energia de ativação foi alcançada. Portanto, quanto mais colisões ocorrerem, mais rápida será a taxa de reação. O número de colisões bem-sucedidas só pode ser calculado para gases, então a teoria de colisão só pode ser aplicada a gases. A teoria da colisão ajuda os cientistas a prever uma constante de taxa, que pode ser usada em uma fórmula matemática para ajudar os cientistas a determinar as taxas de reação.

Resumo da lição

Vamos parar um momento para afundar nossos dentes e revisar as principais idéias da teoria da colisão.

  • A teoria da colisão é como os cientistas fazem previsões sobre a velocidade com que ocorrem as reações químicas.
  • As reações químicas ocorrem quando as partículas são orientadas corretamente e colidem com energia suficiente para quebrar as ligações.
  • As taxas de reação são a velocidade com que as reações químicas ocorrem e são impactadas por vários fatores, incluindo: o número de partículas, a temperatura, a pressão, a presença de um catalisador e o tamanho das partículas.
  • A teoria da colisão afirma que o número de colisões bem-sucedidas ou efetivas está relacionado à taxa de reação. Quanto mais colisões forem bem-sucedidas, mais rápida será a taxa de reação. Essa teoria ajuda os cientistas a determinar as taxas de reação matematicamente.

Portanto, quando você ouvir a ‘teoria da colisão’, não se preocupe. Isso não significa que um asteróide ou cometa gigante está prestes a colidir com a Terra e causar uma extinção em massa. A menos que você seja um dinossauro, mas acho que é tarde demais para se preocupar com isso, não é?

Resultados de Aprendizagem

Você deve ser capaz de fazer o seguinte após esta lição:

  • Descreva a teoria da colisão e seus usos
  • Lembre-se do que deve acontecer para que ocorra uma reação química
  • Identifique os fatores que afetam as taxas de reação
  • Explique a relação entre a teoria de colisão e a taxa de reação