Escreva as expressões da velocidade, em termos de consumo dos reagentes e de formação dos produtos, para as seguintes reações:
(g) \rightarrow 2 \mathrm{O}_{3}) (g)
Passo 1
O enunciado dá a reação
e pede que escrevamos as expressões da velocidade da reação:
- em termos do consumo do reagente
; - em termos da formação do produto
.
Informações relevantes fornecidas:
Passo 2
Vamos lembrar a definição prática de velocidade de reação que usamos em provas (não se assuste, é simples): para uma reação genérica
a velocidade instantânea da reação, que chamamos de
, pode ser escrita relacionando-a às variações das concentrações por unidade de tempo. A fórmula padrão é
Explicação das partes dessa fórmula:
-
significa a concentração da espécie (normalmente em mol·L^{-1}). -
é a taxa de variação da concentração de com o tempo (ou seja, quanto muda por segundo, minuto, etc.). - O sinal negativo antes das parcelas com reagentes (
) aparece porque as concentrações dos reagentes diminuem com o tempo; queremos que seja positivo para uma reação que acontece no sentido escrito. - Os fatores
normalizam a velocidade por mol de cada espécie segundo a estequiometria — assim todas as expressões dão o mesmo número para .
Passo 3
Agora aplicamos essa definição direto na reação dada. Identificamos:
Substituindo na expressão geral obtemos:
Comentário sobre os sinais:
será negativo (pois
é consumido), por isso o sinal
torna
positivo.
será positivo (produto sendo formado).
Passo 4
Também é útil escrever as derivadas em função de
(às vezes a prova pede esse formato). Multiplicando as igualdades por
e por
, respectivamente, obtemos:
Interpretação prática: se a velocidade da reação for
, então
ou seja, consome-se
três vezes mais rápido (em quantidade molar) do que a velocidade básica
, e forma-se
ao ritmo de duas vezes
.