Lei da velocidade de reação
Lei de velocidade de uma reação química é uma equação que relaciona a velocidade de uma reação com a concentração dos reagentes elevadas em certos expoentes.
Lei da velocidade de reação
Para a reação :
aA + bB → cC + dD
A lei da velocidade da reação será dada por :
v = k.[A]^p.[B]^q
- p e q são experimentalmente determinados
- k = constante de velocidade de reação; aumenta com a temperatura
- p = ordem da reação em relação a A
- q = ordem da reação em relação a B
- p + q = ordem da reação
Obs: Como pressão de um gás é diretamente proporcional à sua concentração em mol/L, no caso de reagente(s) gasoso(s), a lei de velocidade pode ser expressa em termos de pressão parcial do gás.
aA(g) + bB(g) → cC(x) + dD(y)
v = k.pA^p.pB^q
Onde pX é a pressão parcial do gás.
O aumento da pressão aumenta a velocidade da reação. Quando não há reagente gasoso, a pressão não influi na velocidade da reação.
Caso especial :
- Reação elementar: É aquela que ocorre numa única etapa. Neste caso, para aA + bB → cC + dD, temos:
v = k.[A]^a.[B]^b
- Mecanismo de reação é o conjunto das etapas em que ocorre a reação. A etapa lenta é a que determina a velocidade da reação. O mecanismo de uma reação é proposto com base no estudo de sua velocidade.
- Superfície de contato - Quanto maior for o grau de dispersão de um sólido, maior será a sua superfície e maior será a velocidade da reação na qual é reagente.
- Concentração de um reagente em função do tempo :
Vamos supor a reação : aA → cC
Sabe-se que:
v = -d[A]/dt Substituindo na lei da velocidade podemos concluir que : v = k.[A]^p -d[A] = k.[A]^p.dt -[A]^-p.d[A] = k.dt Integrando dos dois lados, sendo os limites de integração a concentração inicial no tempo inicial até a concentração final em um tempo "t", temos que :
int(-[A]^-p.d[A]) = int(k.dt)
-[A]^(1-p)/(1-p) = k.t
{[A]_0^(1-p)-[A]^(1-p)}/(1-p) = k(t-t_0)
Para "p" diferente de 1
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