VELOCIDADE DE UMA REACÇÃO OU TAXA DE DESENVOLVIMENTO DA REACÇÃO

No início de uma reacção química temos apenas os reagentes e ainda não existem os produtos. À medida que a reacção ocorre os reagentes são consumidos, consequentemente, observa-se uma diminuição progressiva na quantidade destes. Enquanto os reagentes são consumidos e a sua quantidade diminui, os produtos da reacção vão sendo formados. Assim, com o passar do tempo à quantidade de produtos vai aumentando gradualmente.

Para que possamos entender como isso acontece suponhamos que temos a seguinte reacção:  A → B que ocorre num recipiente fechado de 1 L:

Como se vê nos esquemas acima, no início da reacção (t₀ = 0 segundo) só temos apenas a quantidade do reagente A (bolinhas azuis), no entanto, à medida que o tempo passa a reacção vai ocorrendo, consequentemente o reagente A vai sendo consumido, por isso a sua quantidade diminui e é justamente por esse motivo que no instante t₁ = 10 segundos, por exemplo, observa-se que parte do reagente A transformou-se em B (bolinhas vermelhas).

 Assim, à medida que a reacção vai ocorrendo o reagente A (bolinhas azuis) vai transformando-se em B (bolinhas vermelhas) até que chegará um momento em que a reacção irá parar. Isso acontecerá quando todo o reagente tiver sido consumido na totalidade. Portanto, com o passar do tempo observamos que, quando uma reacção química ocorre há uma variação ou alteração na quantidade de reagentes e produtos e isso nos permite determinar a rapidez com que essa reacção ocorre.

VELOCIDADE MÉDIA DE UMA REACÇÃO

Acabamos de ver que no decorrer de uma reacção química há diminuição da quantidade de reagentes e aumento da quantidade de podutos. Assim, se medirmos a quantidade de reagentes que é consumida ou então a quanttidade de produtos que se forma durante certo intervalo de tempo podemos então saber o quão essa reacção é rápida ou lenta, isto é, seremos capazes de conhecer a velocidade com que essa reacção química ocorre.

Portanto, a velocidade de uma reacção química nos dá a indicação da quantidade de reagentes que se consome ou de produtos que se forma durante determinado espaço de tempo.

Velocidade média da reacção (V_m) é a variação da quantidade de qualquer um dos reagentes ou produtos num certo espaço de tempo (intervalo de tempo).

De um modo geral, no decorrer de uma reacção química observa-se que as quantidades consumidas ou formadas são expressas em termos de variação da concentração em quantidade de matéria ou concentração molar, simbolicamente representada por ∆[ ], assim, temos:

Onde:

⦁ V_m é a velocidade média da reacção. Dizemos que trata-se de uma velocidade média justamente porque corresponde a um certo espaço de tempo ou intervalo de tempo.

⦁ ∆[ ] é a variação da concentração que corresponde a diferença entre a concentração final e inicial:

∆[ ] = [ ]_final – [ ]_inicial

⦁ ∆t é o intervalo de tempo que é dado pela diferença entre o tempo final e o inicial:

∆t = t_final – t_inicial

As variações das concentrações dos reagentes e produtos de uma reacção podem ser representadas num gráfico. Assim para a reacção: A → B, o gráfico é representado a seguir:

Neste gráfico é fácil perceber que no início (t_o = 0 s) só temos a concentração do reagente A e é por esse motivo que a sua curva começa lá de cima, pois no início a sua concentração é máxima, porém, com o decorrer do tempo o reagente A é consumido, portanto, a sua concentração vai diminuindo e é isso que a sua curva é decrescente.

Por outro lado, no início ainda não há produtos e é por isso que a curva de B começa do zero. Sendo produto, o B, à medida que a reacção vai ocorrendo ele (o produto B) vai sendo formado, consequentemente a sua concentração vai aumentando e é por isso que a sua curva é crescente justamente para mostrar esse aumento da concentração.

UNIDADES USADAS NO CÁLCULO DA VELOCIDADE MÉDIA DA REACÇÃO

A variação das quantidades consumidas de reagentes ou de produtos formados numa reacção química além de ser expressa em termos de variação da concentração em quantidade de matéria (∆[ ]), essa variação pode ainda ser expressa termos de variação de massa (∆m), variação de quantidade de matéria ou número de moles (∆n), variação de volume (∆v) ou variação de pressão (∆p) no caso de participantes (reagentes ou produtos) no estado gasoso.

Por outro lado, o intervalo de tempo (∆t) é expresso numa unidade adequada dependendo do tipo de reacção considerada. Assim, podemos ter o tempo sendo expresso em segundos (s), minutos (min), horas (h) ou dias (d).

Deste modo, podemos ter diferentes unidades para a velocidade da reacção tal como mostra a tabela abaixo:

Grandezas	Unidades da velocidade da reacção
Concentração em mol/L ou Molar (M)	mol/L · s; mol · L-1 · s-1 ; M · s-1 ou M/s
	mol/L · min; mol · L-1 · min-1 ; M · min-1 ; M/min
	mol/L · h; mol · L-1 · h-1 ; M · h-1; M/h
	mol/L · d; mol · L-1 · d-1; M · d-1; M/d
Quantidade de matéria (no de moles)	mol · s-1 ou mol/s
	mol · min-1 ou mol/min
	mol · h-1 ou mol/h
	mol · d-1 ou mol/d
Massa	g · s-1 ou g/s
	g · min-1 ou g/min
	g · h-1 ou g/h
	g · d-1 ou g/d
Pressão	atm · s-1 ou atm/s
	atm · min-1 ou atm/min
	atm · h-1 ou atm/h
	atm · d-1 ou atm/d

 

 

Por: Miguel Pascoal

Licenciado em Ensino de Química

full-width