O que é a Aproximação do Estado Estacionário?

Passo 1

Beleza, tá aí o enunciado: “O que é a Aproximação do Estado Estacionário?”
Conteúdo: cinética química e resolução de mecanismos de reação.
O que precisamos: entender intermediários de reação, escrever as equações de taxa (derivadas de concentração) e ver a ideia de “taxa de formação = taxa de consumo” para esses intermediários.

Passo 2

Primeiro, lembra que em muitos mecanismos de reação a gente tem espécies intermediárias (I) que aparecem e somem rapidinho, sem “acumular” muito. Para cada espécie temos uma equação diferencial do tipo
d[I]dt = taxa de formação de I - taxa de consumo de I çã
Geralmente isso dá um sistema de equações diferenciais brabo de resolver direto.

Passo 3

Aí entra a Aproximação do Estado Estacionário: a gente supõe que, logo depois de “ligar” a reação, a concentração do intermediário chega a um valor quase constante. Em outras palavras, a gente assume
d[I]dtapprox 0
Ou seja, a velocidade com que I surge é praticamente igual à que ele some. Isso simplifica muito as contas, porque em vez de resolver diferenciais complexas, basta igualar as taxas e isolar .

Passo 4

Depois de fazer , você escreve as expressões das taxas (que vêm das leis de velocidade de cada etapa), iguala formação e consumo e resolve para .
Com em mãos, você volta na taxa global da reação (por exemplo ) e elimina o intermediário, obtendo uma lei de velocidade simples.

Resposta

A Aproximação do Estado Estacionário é a hipótese de que a concentração de intermediários de reação permanece praticamente constante ao longo do tempo (ou seja, ), permitindo simplificar o sistema de equações de taxa e encontrar de forma mais fácil a lei de velocidade global.

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