Qual será o valor da velocidade média de consumo do reagente nas três primeiras horas de reação?

Para calcular a velocidade com que ocorrem as reações, é possível tomar como base os reagentes que estão sendo consumidos ou os produtos que estão sendo formados, pelo tempo de cada processo. A escolha do processo de cálculo depende da reação que se está estudando.

Por exemplo, considere a reação genérica abaixo, em que dois reagentes diferentes se transformam em dois produtos diferentes:

A + B → C + D

Nesse caso, seriam quatro as possibilidades para se determinar a velocidade dessa reação. Confira abaixo:

1. Em relação aos reagentes:

1.1. Em relação ao reagente A:

V = ___quantidade consumida de reagente A___
Tempo gasto para o consumo desse reagente

1.2. Em relação ao reagente B:

V = ___quantidade consumida de reagente B__
Tempo gasto para o consumo desse reagente

2. Em relação aos produtos:

2.1. Em relação ao produto C:

V = ___quantidade formada de produto C___
Tempo gasto para a formação desse produto

2.2. Em relação ao produto D:

V = ___quantidade formada de produto D__
Tempo gasto para a formação desse produto

Visto que a velocidade da reação pode variar em cada instante e de uma substância para outra, normalmente se trabalha com a velocidade média da reação, que é dada pela relação entre a variação da concentração pelo intervalo de tempo (∆t):

Conforme já foi dito, esse cálculo pode ser feito em relação aos reagentes ou aos produtos:

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Observe que a fórmula da velocidade média em relação aos reagentes possui um sinal negativo. Isso ocorre porque, como os reagentes são consumidos, a sua variação daria negativa; assim, para acabar com esse problema, coloca-se o sinal negativo antes da fórmula ou considera-se o valor da sua variação em módulo: |  |.

As unidades utilizadas dependem de como as quantidades dos reagentes ou produtos e o tempo estão sendo expressos. Por exemplo, se a concentração dos reagentes for dada em mol/L, ou seja, em concentração molar, e se o tempo estiver sendo contado em minutos, a velocidade média será dada em mol. L-1. min-1 ou mol/ L.min.

A quantidade de cada reagente ou produto pode ser expressa em massa, quantidade de matéria (mol), em volume, pressão, ou em qualquer outra grandeza conveniente. Já o tempo depende da rapidez com que a reação ocorre; se for rápida, normalmente se utiliza segundos ou microssegundos, se for moderada, ela é marcada em minutos e horas, porém, se for lenta, pode ser expressa em anos, séculos ou até milênios.

Algumas dessas unidades podem ser visualizadas abaixo:

Outra maneira de encontrar a velocidade média de uma reação é por meio dos coeficientes da reação de cada substância participante. Considere, por exemplo, a reação genérica abaixo, em que as letras minúsculas representam os coeficientes da reação; e as letras maiúsculas os reagentes e produtos:

Essa definição foi convencionada pela União Internacional de Química Pura e Aplicada (IUPAC). Primeiro calcula-se a velocidade média de cada substância por meio das fórmulas anteriores mostradas e, posteriormente, divide-se o resultado pelo seu respectivo coeficiente estequiométrico.

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Olá!

A velocidade média do consumo de um reagente pode ser calculada através da equação:

Onde a variação da concentração do reagente está em mol/L e a variação do tempo em s, min ou h.

Note que o cálculo é feito em módulo, uma vez que no consumo do reagente, a concentração final é sempre menor que a inicial, todavia a velocidade deve ser grandeza positiva.

Vemos que no tempo t = 0, é de 8 mol/L e no tempo final t = 3 horas, a é de 1 mol/L. Assim temos:

= 2,3 mol/L.h

Portanto, a alternativa correta é a D.

Bons estudos!

Qual será o valor da velocidade média de consumo do reagente nas três primeiras horas de?

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