Velocidade de reação
A velocidade de uma reação química é definida da mesma maneira que se define a velocidade de um automóvel. Segundo a mecânica, parte da Física que estuda o movimento, a velocidade de um corpo é igual a uma variação em sua posição (distância percorrida) dividida pelo tempo decorrido entre a posição inicial e final.
Em uma reação química a velocidade é definida como uma variação na concentração de um reagente (ou produto) em um dado intervalo de tempo.
Considere a reação entre um cloreto de alquila (R-Cl, como por exemplo o cloroetano C2H5Cl) com o íon hidróxido (OH-), que se combinam para formar um álcool e íon cloreto.
Se a concentração do álcool ROH no tempo t1 é [ROH]1 e em seguida ela aumenta para [ROH]2 em um tempo t2, então a concentração de ROH varia da seguinte forma:
Δ[ROH] = [ROH]2 - [ROH]1 / t2 - t1
Esta variação ocorre em um intervalo de tempo ∆t = t2 - t1. Logo, a velocidade de reação será
A concentração dos produtos aumenta durante a reação. Deste modo, a variação na concentração de um produto (∆ [produto]) é positiva. Por outro lado, a concentração dos reagentes decresce, então ∆ [reagente] é negativa. Devido ao fato da velocidade ser uma grandeza positiva, podemos escrever o seguinte a respeito da hidrólise do cloreto de alquila:
Em geral, para uma equação balanceada do tipo a A + b B —> c C + d D, a velocidade média da reação é igual a: -1/a. Δ [ A ] / Δ t = -1/b. Δ [ B ] / Δ t = 1/c. Δ [ C ] / Δ t = 1/d Δ [ D ] / Δ t ....
Este tipo de representação é recomenda pela IUPAC. A velocidade de uma reação, sem especificação da substância participante (reagente ou produto), é a velocidade de consumo de um dos reagentes ou a velocidade de formação de um dos produtos, dividida pelo respectivo coeficiente na equação da reação.
Com o avanço de uma reação, a concentração dos reagentes diminui, o que provoca uma diminuição na velocidade. Esta diminuição na velocidade pode ser observada em reações que ocorrem com tempos moderados (que não são muito rápidas nem muito lentas) através do acompanhamento da variação na concentração de qualquer reagente ou produto presente.
No exemplo da hidrólise do cloreto de alquila, poderíamos acompanhar a diminuição na concentração dos íons OH- através da titulação de uma amostra da reação com um ácido ou por medidas de pH.
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