Compreender e Aplicar Reações de Zero, Primeira e Segunda Ordens

As reações em química são classificadas com base em como sua taxa depende da concentração de reagentes. Entender as reações de primeira, zero e segunda ordem ajuda na previsão do comportamento da reação e na concepção de processos químicos.

Reações de ordem zero

Em reações de ordem zero, a taxa é independente da concentração de reagentes. A taxa de reação permanece constante ao longo do tempo, levando a uma diminuição linear na concentração de reagente.

A lei de taxa para reações de ordem zero é expressa em:

Rato = k

onde k é a constante da taxa. As unidades de k são tipicamente concentração/tempo, como mol/(L·s).

Reações de primeira ordem

As reações de primeira ordem dependem linearmente da concentração de um único reagente. À medida que a concentração do reagente diminui, a taxa de reação diminui proporcionalmente.

A lei de taxas é expressa em:

Rato = k [A]

onde [A] é a concentração do reagente A. As unidades de k são tipicamente 1/tempo, tais como s-1].

Reações de segunda ordem

As reacções de segunda ordem dependem do quadrado da concentração de um reagente ou do produto de duas concentrações de reagente. A taxa diminui mais rapidamente à medida que as concentrações de reagente diminuem.

A lei de taxas pode ser escrita como:

Raté = k [A]]2] ou Rato = k [A][B]]

As unidades de k são tipicamente L/(mol·s).

Aplicação de ordens de reação

Conhecer a ordem de uma reação ajuda a calcular os tempos de reação e projetar reatores. Também ajuda a entender como mudanças na concentração afetam a taxa.