Considere a reação:
Se a taxa de reaçăo de nitrogènio é de
, calcule a taxa de reaçăo dos demais componentes.
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa a taxa de formação do nitrogênio:
.
O que o enunciado pede: calcular as taxas de variação das concentrações dos demais componentes — isto é, encontrar ,
e
em
.
O que o enunciado pede: calcular as taxas de variação das concentrações dos demais componentes — isto é, encontrar
Passo 2
Explicação didática do conceito que vamos usar (passo-a-passo sem pular nada). Para uma reação genérica
define-se a velocidade (ou taxa) de reação
pela igualdade
O que isso significa, explicado devagar:
-
é a concentração da substância (em ). -
é a taxa de variação temporal dessa concentração (em ). - Os sinais: usamos um menos para reagentes (porque suas concentrações diminuem) e mais para produtos (porque aumentam).
- A divisão por
faz com que todas as expressões sejam iguais a uma única velocidade — assim a velocidade é uma medida comum que respeita as proporções estequiométricas.
Exemplo simples para fixar: se
e
, então
e
. Ou seja, por cada mol de
formado, 2 mols de
são consumidos — a relação estequiométrica aparece nas taxas.
Passo 3
Aplicando a fórmula geral à reação dada. Identificamos os coeficientes estequiométricos:
Pela definição de
usando o produto
,
Como o enunciado dá
, temos
Passo 4
Agora determinamos
. Pela definição,
Substituindo
,
Interpretação: a concentração de
diminui a
.
Passo 5
Agora
. Pela definição,
Substituindo
,
Interpretação: a concentração de
diminui a
.
Passo 6
Agora
. Pela definição,
Substituindo
,
Interpretação: a concentração de água aumenta a
.
Passo 7
Verificação rápida (checagem de consistência): as quatro taxas devem obedecer às proporções estequiométricas
o que confirma que os valores calculados estão consistentes entre si.