- A velocidade média da reação abaixo, durante um certo tempo, é registrada como
Sabendo que, a VELOCIDADE MÉDIA ÚNICA pode ser expressa em função das velocidades médias de cada componente da reação junto com seu respectivo coeficiente estequiométrico.
a. Determine a velocidade média, no mesmo período de tempo, em termos de desaparecimento de
?
b. Qual a o valor para a velocidade média única da reação química acima?
a. Determine a velocidade média, no mesmo período de tempo, em termos de desaparecimento de
b. Qual a o valor para a velocidade média única da reação química acima?
Passo 1
O enunciado dá a reação
e informa que, durante um certo intervalo de tempo, a velocidade média de formação de
foi
As perguntas são:
(a) determinar a velocidade média, no mesmo intervalo, em termos do desaparecimento de ;
(b) determinar o valor da velocidade média única da reação química acima.
Estas são todas as informações relevantes fornecidas.
(a) determinar a velocidade média, no mesmo intervalo, em termos do desaparecimento de
(b) determinar o valor da velocidade média única da reação química acima.
Estas são todas as informações relevantes fornecidas.
Passo 2
Entendendo a relação estequiométrica entre velocidades: para uma reação genérica
a definição de velocidade média única costuma ser feita assim:
Explicando com calma:
-
é a variação média da concentração de por unidade de tempo (pode ser positiva para produtos, negativa para reagentes). - O sinal negativo aparece para reagentes porque as suas concentrações diminuem; para transformar essa variação em uma velocidade positiva da reação usamos o fator
. - A velocidade média única
é uma única grandeza (positiva) que relaciona as variações de todos os componentes por seus coeficientes estequiométricos.
Passo 3
Aplicando a fórmula à nossa reação, escrevemos as relações relevantes:
Aqui:
- o coeficiente de
é , então ; - o coeficiente de
é , então .
Passo 4
Calculemos a velocidade média única
a partir da taxa de formação de
. Temos
. Logo,
Interpretação: a velocidade média única da reação (grandeza positiva) é
.
Passo 5
Agora determinamos a variação média da concentração de
(desaparecimento). Usando
isolamos
:
Explicando o sinal:
é negativo porque
está sendo consumido. Se preferirmos falar da velocidade de desaparecimento como um número positivo (magnitude do consumo), tomamos
Passo 6
Resumo rápido de como você pode repetir isso na prova:
- Identifique coeficientes estequiométricos.
- Use
com sinal adequado ( para produtos, para reagentes). - Converta a taxa dada para a velocidade única dividindo pela respectiva razão estequiométrica (aqui dividimos por
para ). - Para o reagente, multiplique a velocidade única pelo seu coeficiente e inclua o sinal negativo para obter
.
Resposta
(a)
\quad (velocidade de desaparecimento
).
(b) .
(b)