Dê as velocidades relativas ao desaparecimento dos reagentes e à formação dos produtos para a seguinte reação:
4 PH3(g) P4(g)+6 H2(g)

Passo 1

Beleza, temos a reação
4,PH3(g) ;longrightarrow; P4(g) ;+;6,H2(g)
O assunto aqui é “velocidade de reação” (taxa em que reagentes desaparecem e produtos aparecem). Para resolver, a gente vai usar a regra geral que diz: a velocidade é proporcional à variação de concentração de cada espécie dividida pelo seu coeficiente estequiométrico. Então vamos precisar saber calcular derivadas de concentração em função do tempo e entender por que dividimos pelo coeficiente.

Passo 2

Teoria básica: se a reação for
aA + bB to cC + dD
a definição de velocidade v = -1a,d[A]dt ;=; -1b,d[B]dt ;=; 1c,d[C]dt ;=; 1d,d[D]dt, (positiva) é
Por que isso?
  • O sinal “–” nos reagentes é só pra deixar positivo quando a concentração cai ( ).
  • Dividimos pela estequiometria (a, b, c, d) para que cada termo dê o mesmo valor de velocidade, independentemente de quantas moléculas entram ou saem.

Passo 3

Agora, aplicando à nossa reação
4,PH3 ;longrightarrow; P4 ;+;6,H2,
os coeficientes são v = -14,d[PH3]dt ;=;11,d[P4]dt ;=;16,d[H2]dt para , para e para . Logo:
Se você quiser expressar as derivadas isoladas:
  • , pois o some mais rápido (coeficiente 4).
  • .
  • .

Resposta

As velocidades relativas são:
-14,d[PH3]dt ;=; d[P4]dt ;=; 16,d[H2]dt,

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