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.
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
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
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.
Com
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.