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Química geral e reações químicas
E X E M P LO 14 . 2
Velocidades Relativas e Estequiometria Problema Dê as velocidades relativas ao desaparecimento dos reagentes e à formação dos produtos para a seguinte reação: 4 PH3(g) n P4(g) + 6 H2(g)
O que você sabe? Os coeficientes estequiométricos na equação balanceada podem ser usados para avaliar as velocidades relativas ao desaparecimento do material de partida e a formação dos produtos. Estratégia Nessa reação, o PH3 desaparece, e P4 e H2 são formados. Consequentemente, o valor de ∆[PH3]/∆t será negativo, enquanto que ∆[P4]/∆t e ∆[H2]/∆t serão positivos. Para relacionar as velocidades de um para o outro, dividimos cada ∆[reagente]/∆t por seu coeficiente estequiométrico na equação balanceada.
Solução Como 4 mols de PH3 desaparecem para cada mol de P4 formado, o valor numérico da velocidade da formação de P4 pode somente ser um quarto da velocidade de desaparecimento do PH3. De modo semelhante, P4 é formado a somente um sexto da velocidade com que H2 é formado. Velocidade da reação
1 4
[PH3 ] t
[P4 ] t
1 6
[H 2 ] t
Pense bem antes de responder Ao determinar a velocidade de uma reação química, você deverá levar em conta (1) se uma substância é um reagente ou produto e (2) o coeficiente estequiométrico da substância na equação química balanceada da reação. Verifique seu entendimento Quais são as velocidades relativas do aparecimento ou desaparecimento de cada produto e reagente na decomposição do cloreto de nitrosila, NOCl? 2 NOCl(g) n 2 NO(g) + Cl2(g)
EXERCÍCIOS PARA A SEÇÃO 14.1 1.
Compare as velocidades de desaparecimento do NO(g) e O2(g) para a reação 2 NO(g) + O2(g) n 2 NO2(g). (a) As velocidades são iguais. (b) A velocidade de desaparecimento do NO(g) é duas vezes a velocidade de desaparecimento do O2(g). (c) A velocidade de desaparecimento do NO(g) é a metade da velocidade de desaparecimento do O2(g). (d) As velocidades não estão relacionadas.
2.
Use o gráfico fornecido no Exemplo 14.1 para estimar a velocidade média do desaparecimento do corante pelo período de 1 a 3 minutos. (a) 0,6 mol/L ∙ min
(c) 0,6 × 10−5 mol/L ∙ min
(b) 1,2 × 10−5 mol/L ∙ min
(d) 1,2 mol/L ∙ min
14-2 Condições de Reação e Velocidade Diversos fatores – concentrações de reagentes, temperatura e presença de catalisadores – afetam a velocidade de uma reação. Se um reagente for um sólido, a área de superfície disponível para a reação também será um fator.
Quimica e reacao quimica Volume 2.indb 622
07/08/2015 14:03:59