Lei da Velocidade
Produzido por Marcelo BrillantinoTeoria
Você lembra que a velocidade de uma reação é calculada de acordo com como a concentração de produtos/reagentes varia, né?
De uma maneira geral a velocidade de uma reação pode ser constante:
Ou ela pode depender da concentração dos reagentes e/ou produtos.
Por exemplo, vamos supor a reação:
Muitas vezes, quanto maior a concentração dos reagentes, maior a velocidade da reação.
Dessa forma, pode ser que a velocidade dependa da concentração de A:
Mas a dependência da velocidade com a concentração de pode ser de segunda ordem:
Ou de terceira, quarta, quinta...
E como que determinamos isso?
Experimentalmente!
Fazemos uma série de experimentos, mudando a concentração dos reagentes e medindo a velocidade.
Se encontrarmos algo como:
Percebemos que a velocidade é diretamente proporcional à concentração de no meio.
Pois ao dobrar a concentração, a velocidade dobra. Ao triplicar a concentração, a velocidade triplica, e assim sucessivamente.
Podemos, ainda, calcular o valor da constante , simplesmente dividindo a velocidade pela concentração em qualquer ponto da tabela.
E a unidade de vai ser dependente das unidades de e . No nosso exemplo seria .
Se os dados fossem do tipo:
Ao dobrar a concentração de , a velocidade quadriplica. E ao triplicar a concentração, a velocidade aumenta 9 vezes. Ou seja: a relação entre e é quadrática! E a Lei da velocidade fica:
Onde pode ser calculado por:
Olha aí como a unidade da constante mudou!
Aí existe a Lei da ação das massas (Lei de Guldberg-Waage) que diz que, para uma reação do tipo:
A lei da velocidade fica:
Ou seja:
“A velocidade da reação é diretamente proporcional à concentração molar dos reagentes elevadas aos seus respectivos expoentes.”
Mas isso só vale para reações elementares. Ou seja, quando a reação aconcentece em uma única etapa.
Muitas vezes, quando vemos a reação global, embora a gente não saiba, várias etapas ocorrem ali.
Por isso, via de regra, usamos os dados experimentais e não a lei de Guldberg pra formular a lei da velocidade de uma reação. Beleza?
Sério, especialmente se os dados estiverem tabelados.. não tenta fazer pela lei de Guldberg!
Ordem da reação
A ordem da reação é aquele numerozinho do expoente da lei da velocidade.
Aí existe a ordem em relação a determinada substância e a ordem global da reação.
Vamos ver como funciona. É bem simples.
Supondo a lei de velocidade:
Então a reação é de primeira ordem em relação ao e de primeira ordem em relação ao .
A ordem global é a soma de todas as ordens. Ou seja, será a soma dos expoentes das concentrações.
Nesse caso, a reação será de segunda ordem global.
Para o caso:
A reação é de segunda ordem em relação ao , de primeira ordem em relação ao e de terceira ordem global!
Não se assuste se encontrar ordem fracionária, igual a 0 ou negativa. Tudo isso pode acontecer.
Se a ordem global for zero, a velocidade não depende da concentração de nenhum dos reagentes. Então ela é igual a uma constante!
Bora fazer uns exercícios de fixação especialmente selecionados pra você?