Para cada uma das reações a seguir, como você expressaria a velocidade da reação, em termos do desaparecimento dos reagentes e do aparecimento dos produtos? Preveja o papel dos coeficientes na equação global balanceada para a determinação das velocidades relativas de desaparecimento dos reagentes e formação dos produtos.
Passo 1
Beleza, vamos lá! O enunciado pede para a gente expressar a velocidade de uma reação química em termos de como os reagentes desaparecem e os produtos aparecem. Vamos focar na reação que foi dada:
Aqui, a matéria que estamos trabalhando é Cinética Química, que estuda a velocidade das reações e como diferentes fatores influenciam essa velocidade. Para resolver, vamos precisar entender como relacionar as taxas de desaparecimento dos reagentes (
e
) e de formação dos produtos (
e
) com os coeficientes da equação balanceada.
Passo 2
Primeiro, vamos lembrar que a velocidade de uma reação pode ser expressa de duas maneiras principais:
- Taxa de desaparecimento dos reagentes: Isso mostra como a concentração dos reagentes diminui ao longo do tempo.
- Taxa de formação dos produtos: Isso mostra como a concentração dos produtos aumenta ao longo do tempo.
Para a nossa reação:
Temos dois reagentes (
e
) e dois produtos (
e
).
Passo 3
Vamos definir as taxas matematicamente. A velocidade da reação (
) pode ser expressa como:
-
Para os reagentes:
-
Para os produtos:
O sinal negativo indica que a concentração dos reagentes está diminuindo, enquanto o sinal positivo mostra que a concentração dos produtos está aumentando.
Passo 4
Agora, vamos falar sobre os coeficientes estequiométricos. Esses números na frente das fórmulas químicas na equação balanceada indicam as proporções molares entre os reagentes e produtos.
Na nossa reação, todos os coeficientes são 1:
Isso significa que para cada mol de
que reage, 1 mol de
também reage, formando 1 mol de
e 1 mol de
.
Passo 5
Com os coeficientes em mente, a relação entre as taxas de desaparecimento dos reagentes e formação dos produtos é diretamente proporcional aos seus coeficientes. Como todos os coeficientes são iguais a 1, as taxas são iguais.
Ou seja:
Isso significa que todas as mudanças de concentração acontecem na mesma rapidez.
Resposta
A velocidade da reação pode ser expressa igualmente pelo desaparecimento de
e
e pela formação de
e
, ou seja:
Os coeficientes na equação balanceada indicam que as taxas de desaparecimento dos reagentes e de formação dos produtos são iguais.