Química Tito e Canto - Vol. 2 - 5ª Ed. 2009

Seção 23.1
Rapidez (velocidade) média
de formação e de consumo
Reprodução proibida. Art.184 do Código Penal e Lei 9.610 de 19 de fevereiro de 1998.
❱❱ Objetivos
C CInterpretar dados
tabelados de
quantidade de reagente
ou de produto em
função do tempo.
C CInterpretar valores de
velocidade média.
C CRealizar cálculos
envolvendo velocidade
média de reação.
❱❱ Termos e conceitos
• velocidade (ou rapidez)
média de consumo de
reagente
• velocidade (ou rapidez)
média de formação de
produto
Como expressar a rapidez de um processo químico?
Considere uma experiência em que se coloca dentro de um recipiente
fechado amônia gasosa (NH 3 ) com uma concentração inicial de 8,0 mol/L.
Com o passar do tempo ocorre a reação assim equacionada:
2 NH 3 (g) # N 2 (g) 1 3 H 2 (g)
Utilizando métodos adequados, é possível verificar, à medida que o
tempo passa, o quanto resta de NH 3 e anotar os valores:
Concentração
de NH 3 (mol/L)
8,0 4,0 2,0 1,0
Tempo (h) 0 1,0 2,0 3,0
Note que a concentração
da amônia decresce com
o passar do tempo. Ela
está sendo consumida
na reação.
Rapidez ou velocidade de uma reação é uma grandeza que indica
como as quantidades de reagente(s) e produto(s) dessa reação
variam com o passar do tempo.
Essa grandeza (que é escalar, e não vetorial) é tradicionalmente
chamada velocidade de reação. Para evitar a confusão com o conceito
de velocidade estudado em Física (que é uma grandeza vetorial), alguns
professores e autores preferem denominá-la rapidez de reação. Neste
livro, ambos os nomes —— rapidez e velocidade —— serão utilizados
indistintamente.
Define-se rapidez ou velocidade média de formação de um produto
e rapidez ou velocidade média de consumo de um reagente
por meio da expressão:
v m 5
________________
D quantidade
D tempo
em que D quantidade indica o módulo da variação da quantidade de
um reagente ou produto, isto é, quantidade final — quantidade inicial .
Essa quantidade pode ser expressa em massa, em mols, em concentração
ou em volume (volume é comumente usado no caso de substâncias
gasosas). Utiliza-se o módulo para evitar valores negativos de velocidade,
o que ocorreria no caso dos reagentes, para os quais a quantidade final é
menor que a inicial.
Quando essa definição é aplicada a um reagente, D quantidade
corresponde à quantidade de reagente consumido no intervalo
D tempo. Quando é aplicada a um produto, D quantidade equivale
à quantidade de produto formado no intervalo D tempo.
Capítulo 23 • Quantificando a rapidez das reações
279