Para cada uma das seguintes reações em fase gasosa, indique como a velocidade de desaparecimento de cada reagente está relacionada à velocidade de aparecimento de cada produto:
Passo 1
O enunciado dá a reação em fase gasosa
O que é pedido: indicar como a velocidade de desaparecimento de cada reagente se relaciona com a velocidade de aparecimento de cada produto — ou seja, escrever as equações que ligam
,
e
. Informações relevantes fornecidas: os coeficientes estequiométricos são
para
,
para
e
para
.
Passo 2
Conceito e convenção de sinais (explicação didática, passo a passo).
- A velocidade (taxa) da reação é uma grandeza que mede “quantas reações fundamentais por unidade de tempo” estão ocorrendo, mas na prática a ligamos às variações de concentração das espécies envolvidas.
- Por convenção escolhemos uma definição que dá uma única velocidade da reação
relacionada a qualquer espécie: para a reação genérica define-se - Por que o sinal menos nos reagentes? Porque
e são negativos (as concentrações diminuem), então o sinal menos transforma isso numa velocidade positiva para a reação direta. Para produtos, e são positivos, por isso não há sinal menos. - O fator
, , etc., serve para “normalizar” pela estequiometria: se cada reação consome 2 mols de por evento reage, a variação de é duas vezes a variação do número de eventos — dividir por dá a taxa de eventos.
Passo 3
Aplicando a definição ao caso dado.
- Para a reação
use a regra com para , para e para . Assim a velocidade é - A partir dessa igualdade podemos rearranjar para escrever diretamente as relações entre as derivadas:
- Relacionando
e : ou equivalentemente - Relacionando
e :
. - Relacionando
Passo 4
Exemplo numérico concreto (para você ver como aplicar na prova).
- Suponha que me seja dado que a velocidade de desaparecimento de
é . Então: - A velocidade de desaparecimento de
é - A velocidade de aparecimento de
é
- A velocidade de desaparecimento de
- Se, ao contrário, soubesse
, para achar faria
Passo 5
Dicas práticas para a prova (resumo curto e amigo):
- Escreva a definição geral
e aplique os coeficientes estequiométricos. - Lembre: reatores (consumo) têm sinal negativo nas derivadas; produtos têm positivo. Usar o fator
coeficiente para “corrigir” a taxa. - Se esquecer a forma exata, faça uma checagem rápida: coeficiente maior → variação absoluta por tempo maior; por exemplo, se
tem coeficiente 2 e tem coeficiente 1, então será o dobro de .