Taxa de reação: definição, fórmulas e fatores

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A taxa de reação é uma quantidade que expressa o número de reações químicas que ocorrem por unidade de tempo. A taxa de reação expressa a molaridade do soluto na reação produzida por segundo da reação.

Quando você quiser queimar madeira. Precisamos cortar a árvore para limpá-la em pedaços de madeira.

Isso visa facilitar a taxa de reação de combustão. Além disso, adicionar bicarbonato de sódio à massa também ajuda a reagir com mais facilidade.

Ou seja, existe uma taxa que determina se uma reação química é rápida ou lenta. Para mais detalhes, considere a seguinte explicação.

Definição de taxa de reação

A taxa de reação ou velocidade de reação indica o número de reações químicas que ocorrem por unidade de tempo.

A taxa de reação expressa a molaridade do soluto na reação produzida por segundo da reação.

A molaridade é uma medida do número de moles de soluto em um litro de solução, simbolizado [X].

Com base no entendimento acima, supomos uma equação química.

aA + bB → cC + dD

a, b, c e d são coeficientes de reação, e A, B, C e D são as substâncias envolvidas na reação, [A], [B], [C] e [D] representam a concentração da substância- essas substâncias. A taxa de reação em um sistema é declarada

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Com o tempo, o número de moléculas reagentes A e B diminuirá e o número de moléculas de produto C e D aumentará.

Além disso, a lei da taxa de reação estabelece uma equação que mostra a relação ou relação entre a taxa de uma reação particular e a concentração do reagente.

Fórmulas e equações da taxa de reação

De acordo com a equação química acima, a lei da equação da taxa de reação é a seguinte:

a fórmula da taxa de reação é

Observações :

v = taxa de reação

k = constante de taxa de reação

x = a ordem de reação em relação a A

y = a ordem de reação em relação a B

x + y = ordem de reação total

Neste caso, os valores para as constantes de velocidade, k e os valores para xey são determinados experimentalmente, não com base nos coeficientes estequiométricos da equação de reação equivalente.

Na taxa de reação, existe uma teoria que pode explicar isso, chamada de teoria da colisão. De acordo com essa teoria, as reações químicas que ocorrem podem ocorrer por causa da colisão de partículas.

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A teoria da colisão afirma que, quando as partículas de reagente correspondentes colidem umas com as outras, apenas uma certa porcentagem da colisão causa uma mudança química real ou significativa.

essa mudança bem-sucedida é chamada de colisão bem-sucedida. Uma colisão bem-sucedida tem energia suficiente, também conhecida como energia de ativação, no momento da colisão para quebrar as ligações existentes e formar todas as novas ligações.

Isso produz o produto da reação. Aumentando a concentração das partículas do reagente ou aumentando a temperatura, dando origem a mais colisões e, portanto, mais colisões bem-sucedidas, aumentando a taxa de reação.

Fatores de influência

Esse fator nos permite controlar a taxa de reação, ou seja, diminui as reações indesejadas e aumenta a taxa de reações favoráveis.

A seguir estão os fatores que afetam a taxa de reação, entre outros:

  1. Concentração, quanto maior a concentração, a colisão entre as moléculas ocorrerá com mais frequência e a reação será mais rápida.
  2. A área da superfície do plano de toque, quanto maior a área da superfície das partículas, maior a frequência de colisão, de modo que a reação pode ocorrer mais rapidamente.
  3. Temperatura, a taxa de reação será mais rápida quando a temperatura aumentar.
  4. O catalisador é uma substância que pode acelerar a taxa de reação, reduzindo a energia de ativação.

Exemplo de problema de taxa de reação

Exemplo 1

Na sala com um volume de 2 litros, 4 moles de gás HI são inseridos que se decompõem nos gases H 2  e I 2 .

Após 5 segundos, há 1 mole de gás H 2 na câmara . Determine a taxa de reação para a formação de gás H 2  e a taxa de reação de decomposição para o gás HI, respectivamente.

Solução:

Exemplo 2

Uma reação química que ocorre a 30 ° C leva 40 segundos. A cada 10 ° C de aumento na temperatura, a reação será duas vezes mais rápida do que antes. quanto tempo vai demorar se a temperatura subir para 50 ° C.

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Solução:

Exemplo 3

Se na reação N 2  + H 2  → NH 3 , a taxa de reação baseada em N 2 é  expressa como xN e baseada em H 2 é  expressa como xH, então a equação correta é ...

Solução:

Portanto, a equação de reação certa para descrever a reação é xN = xH.