Equação da taxa
A equação de taxa (ou lei de taxa) é uma equação utilizada para calcular a velocidade de uma reacção química. Para uma reacção geral aA + bB → C, a equação de taxa é:
r = k [ A ] x [ B ] y ^{\i1}{\i1}- estilo de jogo r\i};= k[mathrm {A} ]^{x}[mathrm {B} ]^{y}} ![{\displaystyle r\;=\;k[\mathrm {A} ]^{x}[\mathrm {B} ]^{y}}](https://www.alegsaonline.com/image/7a27a48de8f8ddfbe78b2b8f3105f36e4d2ace52.svg)
Aqui, [A] e [B] são as concentrações de A e B. x e y dependem do passo que está a determinar a taxa. Se o mecanismo de reacção é muito simples, em que A e B batem um no outro e depois vão para produtos através de um estado de transição, então x=a e y=b. k é a constante de taxa da reacção. Isto muda com a temperatura, pressão e outras condições.
A equação da taxa é uma equação diferencial. Se for integrada, então uma equação que diz como a concentração de reagentes e produtos muda com o tempo é encontrada.
Em casos especiais, é muito fácil de resolver a equação e encontrar k. Por exemplo, numa reacção de primeira ordem a equação é:
r = - d [ A ] d t = k [ A ] {\displaystyle r=-{\frac {d[A]}}=k[A]}} ![{\displaystyle r=-{\frac {d[A]}{dt}}=k[A]}](https://www.alegsaonline.com/image/8e2d0d4b06c394d6c730853391ecc70e6b9e1575.svg)
Integração de dádivas:
ln [ A ] = - k t + ln [ A ] 0 {\i1}-kt+\i {[A]_{0}}} ![{\displaystyle \ \ln {[A]}=-kt+\ln {[A]_{0}}}](https://www.alegsaonline.com/image/f01599f79a633531bd83f2969981837039366f74.svg)
Assim, uma trama de ln [ A ] {\i1} {\i1} ![{\displaystyle \ln {[A]}}](https://www.alegsaonline.com/image/d145d4f5d2bff5b617ad06dceb36a3a6511ffe1f.svg)
contra o tempo t dá uma linha recta com uma inclinação de - k {\i1} 
.
Por vezes, podem ser feitas experiências para que a reacção se pareça com uma primeira ordem. Se a concentração de um reagente for mantida no mesmo valor elevado, então pode ser pensada como uma constante. A equação torna-se r = k [ A ] [ B ] = k ′ [ A ] {\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]} ![{\displaystyle r=k[A][B]=k'[A]}](https://www.alegsaonline.com/image/02d4b9a42622146589600a48106ebf9a7aa3641f.svg)
onde k' é a pseudo constante de taxa de primeira ordem. Então o método acima pode ser utilizado para calcular k'.
Perguntas e Respostas
P: Qual é a equação da taxa?
R: A equação de taxa (ou lei de taxa) é uma equação usada para calcular a velocidade de uma reação química. Ela leva em conta as concentrações de reagentes e produtos, bem como outras condições, tais como temperatura e pressão.
P: Como pode ser calculada a constante de taxa?
R: Em casos especiais, é possível resolver a equação diferencial e encontrar k através da sua integração. Por exemplo, numa reação de primeira ordem, uma trama de ln[A] contra o tempo t dará uma linha reta com um declive de -k.
P: O que representam x e y na fórmula de reação geral?
R: x e y dependem de qual degrau é determinante para a taxa. Se o mecanismo de reação é muito simples, onde A e B batem um no outro, então vão para produtos através de um estado de transição, então x=a e y=b.
P: Existe outra maneira de calcular k se um reagente tem uma alta concentração?
R: Sim, se um reagente tem uma alta concentração que pode ser considerada como constante, então ele se torna o que é conhecido como pseudo-taxa de primeira ordem constante (k'). Isso também pode ser usado para calcular k'.
P: Como a temperatura afeta a constante de taxa?
R: A constante de taxa muda com a temperatura, a pressão e outras condições.
P: Que tipo de equação é a equação da taxa?
R: A equação da taxa é uma equação diferencial.
