Escreva as expressões da velocidade, em termos de consumo dos reagentes e de formação dos produtos, para as seguintes reações:
Passo 1
O enunciado dá a reação e pede para escrever as expressões da velocidade em termos do consumo dos reagentes e da formação dos produtos.
A reação fornecida é
Informações relevantes que o enunciado dá:
- Há dois reagentes:
e . - Há dois produtos:
e . - Os coeficientes estequiométricos na equação são todos
(cada espécie aparece uma vez). - A tarefa é escrever a velocidade da reação em termos das taxas de variação das concentrações (consumo dos reagentes e formação dos produtos).
Passo 2
Vamos lembrar a definição de velocidade de reação (explicando passo a passo e sem pressa):
- Denotamos por
a concentração da espécie , medida por exemplo em . - A variação temporal de
é . Se diminui com o tempo (consumo), então é negativo; se aumenta (formação), então é positivo. - A velocidade da reação, que chamaremos de
, é definida de modo que seja um número positivo representando “o quanto a reação anda por unidade de tempo”. Para uma reação genérica
a convenção padrão é
- Nessa fórmula, cada letra significa:
-
= coeficientes estequiométricos da reação (números inteiros positivos). -
= concentrações das respectivas espécies. -
= derivada temporal da concentração (taxa de variação). - O sinal negativo à esquerda para reagentes transforma a variação negativa (consumo) em uma velocidade
positiva.
-
Passo 3
Aplicando essa definição à reação dada: todos os coeficientes estequiométricos são
. Portanto, substituímos
na expressão geral. Isso simplifica as frações
para
.
Então, pela definição,
Passo 4
Interpretação prática e formas alternativas de escrever (para você usar na prova):
- Se preferir escrever explicitamente as derivadas dos reagentes em função de
, isolando-as, temos
- Para os produtos,
- Unidade típica de
é . Exemplo concreto: se , então e decrescem a (com sinal negativo) e e aumentam a .