Laboratório de Química

Lei da velocidade e mecanismo

O que este lab mostra

A velocidade não depende de todos os reagentes igualmente — quem manda é a etapa mais lenta.

LABORATÓRIO

dados experimentais

exp.[A][B]v medida
10,10,10,0005
20,20,10,002
30,10,20,001
40,20,20,004

toque em duas linhas para comparar

equação global: 2NO + 2H₂ → N₂ + 2H₂O

v = k[A]²[B]¹ordem global 3

Selecione duas linhas que mudem UMA concentração por vez — é assim que se isola a variável.

coeficientes:A = 2B = 2ordens:A = 2B = 1

NÃO batem. É por isso que as ordens precisam ser medidas: a reação acontece em etapas.

reação
vista

A ideia, em 3 parágrafos

Velocidade média é variação de quantidade dividida pelo tempo. Mas o que determina essa velocidade não sai da equação global: sai da lei da velocidade, uma expressão obtida experimentalmente — v = k[A]ˣ[B]ʸ. Os expoentes x e y são as ordens de reação e não têm nenhuma relação com os coeficientes da equação balanceada. Precisam ser medidos, e é isso que a questão te dá em forma de tabela.

Aprofundar

Velocidade média × instantânea; unidades; como ler a inclinação do gráfico.

A ordem diz como cada reagente afeta a velocidade. Ordem 1: dobrar a concentração dobra a velocidade. Ordem 2: dobrar quadruplica (2² = 4). Ordem zero: mudar a concentração não muda nada — aquele reagente simplesmente não participa da etapa que importa. A soma dos expoentes é a ordem global.

Aprofundar

Determinar ordem por tabela experimental — o método que cai em prova, passo a passo.

E por que os coeficientes não servem? Porque a maioria das reações não acontece de uma vez: acontece em etapas, e a velocidade global é ditada pela etapa mais lenta — a etapa determinante, o gargalo. Só os reagentes que participam dela aparecem na lei da velocidade. É uma fila de banco com 5 caixas rápidos e 1 gerente: o gerente define o ritmo de todo mundo. Apenas quando a reação é elementar (uma etapa só) os coeficientes coincidem com as ordens.

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Mecanismo, etapa determinante, molecularidade; reação elementar; por que o catalisador age na etapa lenta.

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