EDIÇÃO DE ARTE/ARQUIVO DA EDITORA
Para haver transformação, é necessário haver quebra de ligações químicas e formação de novas ligações, o que requer colisões eficazes (ou efetivas), nas quais são indispensáveis duas condições: ▸▸ orientação favorável das moléculas em choque; ▸▸ colisão suficientemente energética. Para exemplificar, vamos considerar a reação representada por: CO2(g) 1 NO(g) CO(g) 1 NO2(g) Para que a reação entre os gases monóxido de carbono (CO) e dióxido de nitrogênio (NO2) ocorra, formando CO2 e NO, é preciso que as moléculas do CO colidam com as de NO2 e que os átomos estejam orientados espacialmente de modo favorável. Observe a figura:
Ilustração produzida para este conteúdo.
O
O C
C colisão "efetiva"
colisão "não efetiva"
O N
N
O O
O
DIVULGAÇÃO PNLD
Sinônimos da expressão colisão eficaz: colisão efetiva ou útil; choque efetivo ou útil.
Representação de duas situações de colisão entre uma molécula de CO e uma de NO2: à direita, a orientação da colisão favorece a ocorrência de um choque eficaz; à esquerda, ao contrário, ela não favorece a formação dos produtos (CO2 e NO). Cores fantasia (átomos e moléculas não têm cor), sem escala (a representação é apenas um modelo; as partículas representadas não podem ser observadas diretamente nem com instrumentos). Fonte: MASTERTON, W. L.; SLOWINSKI, E. J. Química geral superior. 4. ed. Rio de Janeiro: Interamericana, 1978. p. 321.
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O esquema mostra que, se o átomo de C do CO se chocar com o átomo de N da molécula de NO2, não haverá a transformação em dióxido de carbono (CO2) e monóxido de nitrogênio (NO). Porém, a colisão do átomo de C com o de O, do NO 2, poderá originar produtos, desde que ela seja suficientemente energética para abalar a ligação N O. Ou seja, além da orientação das moléculas que se chocam, é essencial que a energia cinética delas seja suficiente para enfraquecer as ligações que mantêm unidos os átomos na molécula reagente. Há, portanto, um valor mínimo de energia para tal. Assim sendo, podemos definir: Energia de ativação (Ea) é a energia mínima necessária para que os reagentes possam se transformar em produtos. Ao atingir a energia de ativação, os reagentes são transformados em um intermediário, altamente instável, chamado de complexo ativado. Vamos retomar o exemplo considerado. A equação que representa o processo é:
CO(g)
1
monóxido de carbono
NO2(g)
CO2(g)
dióxido de nitrogênio
dióxido de carbono
1
NO(g) monóxido de nitrogênio Cores fantasia, sem escala.
...
...
Podemos supor que, intermediariamente, se forme um conjunto OC — O — NO, em que uma das ligações N O, do NO2, esteja enfraquecida (linha tracejada), com o O na iminência de desligar-se da molécula NO2 para se unir ao C do CO. Capítulo 6 Cinética Química
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