Superfície de contato representa uma das características que fazem aumentar a velocidade de reações químicas em diferentes elementos.
Você já parou pra pensar porque uma palha de aço enferruja mais rápido que um prego, já que os dois materiais são formados por ferro metálico? Pergunta intrigante, não é? Mas esse tipo de reação é muito comum e depende de características como a superfície de contato do objeto em análise.
Ou seja, para que uma reação química ocorra é necessário que os componentes que formam um elemento químico possuam afinidade com outro elemento. Nesse sentido, as partículas de ambos os elementos entram em contato e reagem quimicamente.
Mas, afinal, qual o efeito da superfície de contato nessas reações? Vamos descobrir!
Superfície de contato
Para entender melhor o efeito da superfície de contato nas reações, vamos analisar uma situação. Imagine que você está com dores no estômago e precisa tomar um remédio. Assim, existem duas opções, um comprimido e um remédio em pó efervescente.
Com isso, qual composto terá reação mais rápida em contato com a água? A resposta é simples: o remédio em pó. Mas, por que isso ocorre?
Bem, as reações químicas ocorrem quando os reagentes de partículas diferentes entram em contato. No caso do remédio em pó, a reação é mais rápida devido à fragmentação do material.
Ou seja, o comprimido é mais sólido que o remédio em pó. Dessa maneira, a reação com a água leva mais tempo.
Já o remédio em pó apresenta maior fragmentação, devido à sua composição. Nesse sentido, é válido destacar que quanto maior é a fragmentação do composto, ou seja, sua superfície de contato; maior será a velocidade da reação.
Velocidade das reações
Como vimos, a superfície de contato pode influenciar na velocidade das reações químicas. Isso ocorre porque, dependendo da superfície, as partículas dos reagentes entram em contato de forma mais rápida. Nesse sentido, as reações conseguem se desenvolver quando o composto é mais fragmentado.
No caso da palha de aço, que enferruja mais rápido que o prego, por exemplo; a superfície de contato é mais fragmentada. Com isso, as partículas dos reagentes da palha entram em contato de forma mais rápida com as partículas de oxigênio. Essa reação é chamada de oxidação.
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Fontes: Brasil Escola, Mundo Educação e Alunos Online
Imagens: IFAC, Química caseria e Cola Web
Quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior é a velocidade das reações.
Tanto a palha de aço usada em limpeza doméstica quanto os pregos possuem como principal constituinte o ferro metálico. Se realizarmos uma reação de combustão de uma palha de aço e de um prego, qual queimará primeiro? Se você respondeu a palha de aço, está correto. Ela queima muito mais rápido que o prego, conforme as imagens acima mostram.
Existem vários fatores que influenciam a velocidade das reações e que são estudados em Cinética-Química. Nesse caso, o fator que interfere na velocidade dessa reação de combustão é a superfície de contato dos reagentes. De acordo com a teoria das colisões, para que uma reação química ocorra, é necessário que os reagentes que possuem afinidade química entrem em contato e que ocorram colisões efetivas entre as suas partículas. Para serem efetivas e resultarem em reação, as colisões entre as partículas devem ocorrer em uma orientação favorável e com energia suficiente (energia de ativação).
Essas colisões ocorrem entre as moléculas ou partículas da superfície dos materiais sólidos. Assim, no caso da palha de aço, a sua superfície de contato é maior do que a do prego, ou seja, está mais fragmentada, está com uma maior área exposta e, dessa forma, mais átomos de ferro entram em contato com o oxigênio do ar que causa a combustão. Com isso, a quantidade de choques entre esses reagentes e a probabilidade de ocorrerem choques efetivos aumentam, o que resulta no aumento da velocidade da reação.
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Com isso, podemos chegar à seguinte conclusão:
Quanto maior a superfície de contato dos reagentes, maior é a taxa de desenvolvimento ou velocidade de uma reação e vice-versa.
Isso pode ser visto em diversas situações do cotidiano. Por exemplo, a própria palha de aço enferruja mais rápido que o prego ou uma barra de ferro porque ela tem uma maior superfície de contato com o oxigênio e com a umidade do ar que causa a oxidação do ferro. Outro caso é se colocarmos em uma mesma quantidade de água um comprimido efervescente inteiro, um comprimido em pedaços e um em pó. Veremos que o pulverizado será o que se dissolverá mais rápido, pois está mais fragmentado. O último a terminar de efervescer será o comprimido inteiro, pois ele é mais compactado e sua superfície de contato é menor.
Reação entre antiácido
efervescente e água em duas situações diferentes: no primeiro copo, o antiácido está em pó; no segundo, está em comprimido
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