Enunciado
Química - Russel, Quimica Geral - Vol 2- Ed: 1º - Capítulo 13.Problemas - Ex. 3
Escreva uma expressão que simbolize cada uma das seguintes velocidades instantâneas:
(a) velocidade de consumo de H2
(b) velocidade de formação de ClO- .
Passo 1
Quando falamos de velocidade em uma reação química, estamos sempre pensando na variação da concentração dividido pela variação temporal.
Porém, quando pensamos em velocidade instantânea, temos que pegar o caso limite entre a variação da concentração que ocorre em um ∆t muito pequeno (infinitesimal). Ou seja,
Além disso, esse limite que aparece nas velocidades instantâneas tem um nome na matemática, é a definição de derivada. Ou seja, podemos resgatar todos aqueles conceitos da matemática aqui para a química. Assim,
Passo 2
Entendido o que é a velocidade instantânea e como calculá-la, vamos as expressões pedidas na letra a) e b).
a) Velocidade instantânea de consumo de H2.
Usando a notação de concentração de H2 como [H2], temos,
Como o H2 está sendo consumido, a concentração dele final será menor do que a concentração inicial (pensando em variação), assim o dC/dt dele será negativo também, pois essa derivada nada mais é do que a variação infinitesimal da concentração. Assim,
b) Velocidade instantânea de formação de ClO-.
Seguindo a mesma ideia da letra a),
Porém, agora queremos a velocidade instantânea de formação, ou seja, o dC/dt será positivo nesse caso, visto que se eu estou formando esse composto a concentração dele estará variando positivamente. Assim,
Resposta
a)
b)