1. [CNT_x_22] O que se entende por etapa determinante da velocidade de uma reação? Faça uma analogia com fatos do dia a dia para ilustrar o significado do termo “determinante de velocidade”.

Passo 1

O enunciado pede para explicar o que é a etapa determinante da velocidade de uma reação química (ou seja, qual parte do mecanismo controla a rapidez com que a reação global acontece) e ilustrar esse conceito com uma analogia do cotidiano. Para isso, precisamos entender mecanismos reacionais elementares e o papel de cada etapa na taxa global.

Passo 2

Em um mecanismo de reação complexo, a transformação global ocorre por meio de várias etapas elementares, cada uma com sua própria velocidade. A etapa determinante da velocidade é a etapa elementar mais lenta do mecanismo, aquela que apresenta a maior energia de ativação ou menor frequência de colisões eficazes. Como nessa etapa o progresso da reação é mais lento, ela atua como um “gargalo” e limita a velocidade com que todo o processo avança.

Passo 3

Do ponto de vista cinético, a velocidade global da reação depende diretamente da velocidade dessa etapa lenta. Mesmo que as outras etapas sejam rápidas, enquanto a determinante não ocorrer, o produto final não se forma em maior quantidade. Em equações de velocidade, costuma-se associar a constante de velocidade global à constante dessa etapa limitante.

Passo 4

Analogia do dia a dia: imagine uma linha de montagem numa fábrica de sanduíches. Em cada estação um funcionário adiciona um ingrediente. Se todos trabalham rápido, exceto o que coloca o pão (que demora para separar as fatias), todo o ritmo da produção fica parado à espera dele. Não importa que os outros sejam rápidos: a taxa de preparo de sanduíches será igual ao número que esse funcionário consiga atender por minuto.
Outra analogia: pense num engarrafamento numa estrada com vários trechos, mas em certo ponto há apenas uma faixa livre, enquanto nos outros há três faixas. A fluidez do tráfego na rodovia inteira ficará limitada por essa única faixa estreita, pois os carros só passam naquele gargalo na velocidade dela.

Resposta

A etapa determinante da velocidade é a etapa elementar mais lenta de um mecanismo reacional, aquela que apresenta maior barreira de energia e, por isso, controla a velocidade global da reação. É como o único funcionário mais lento numa linha de montagem que define quantos sanduíches são produzidos por minuto, ou como o trecho de estrada com uma faixa só que determina a fluidez de todo o tráfego.

Exercícios relacionados