Química · 2ª série · Cinética química
Módulo 01 · Aula 1 · Velocidade das reações
Química · 2ª série · Módulo 01 · Aula 1

Quão rápida é uma reação?

Uma fogueira queima em minutos; o ferro enferruja em meses. Como medir e comparar a rapidez das reações?

velocidade médiaconcentração × tempoproporção dos coeficientes
colisões efetivas formam produtosmais colisões e mais energia: reação mais rápida
Ilustração original de contexto.
Conhecimentos prévios

O que você já sabe?

A velocidade de uma reação mede quanto reagente é consumido (ou produto é formado) em certo intervalo de tempo.

Uma reação que consome 10 mol em 5 min consome, por minuto:

10 ÷ 5 = 2 mol/min.

Converse em dupla

Por que o leite estraga mais depressa fora da geladeira?

Objetivos da aula

O que você vai saber fazer

  • Calcular a velocidade média a partir de variações de concentração e de tempo.
  • Relacionar as velocidades de reagentes e produtos pelos coeficientes.
  • Interpretar gráficos de concentração em função do tempo.

Como vamos trabalhar

Velocidade média: v = Δ[X]Δt, em módulo. Os reagentes diminuem, os produtos aumentam; a velocidade é sempre positiva.

Explicação

Velocidade média

  • vm = Δ[X]Δt (em módulo), com [X] em mol/L e t em s ou min.
  • Reagente: Δ[X] < 0; produto: Δ[X] > 0. Usa-se o valor absoluto.
  • A velocidade diminui ao longo da reação, pois os reagentes vão acabando.
colisões efetivas formam produtosmais colisões e mais energia: reação mais rápida
Concentração dos reagentes diminuindo e dos produtos aumentando com o tempo.
Explicação

Relação entre as velocidades

  • Em aA + bB → cC + dD, as velocidades de consumo e de formação são proporcionais aos coeficientes.
  • vAa = vBb = vCc = vDd (velocidade da reação).
  • Se N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃, o H₂ é consumido 3 vezes mais depressa que o N₂.

Atenção

Compare sempre dividindo pelo coeficiente: a velocidade da reação é única.

Explicação

Leitura de gráficos

  • A inclinação da curva [X] × t indica a velocidade naquele instante.
  • Curva muito inclinada: reação rápida. Curva quase horizontal: reação lenta ou terminada.
  • No equilíbrio ou no fim, a inclinação vai a zero.
Trecho do gráficoInterpretação
inclinadoreação rápida
quase horizontalreação lenta ou finalizada
Exemplo resolvido passo a passo

Velocidade média

A concentração de um reagente cai de 1,0 mol/L para 0,4 mol/L em 30 s. Qual a velocidade média de consumo?

1
Variação
Δ[X] = 0,4 − 1,0 = −0,6 mol/L.
2
Velocidade
v = 0,630 = 0,02 mol/L·s.

Resposta

v = 0,02 mol/L·s.

Exemplo resolvido passo a passo

Pelos coeficientes

Em N₂ + 3 H₂ → 2 NH₃, o N₂ é consumido a 0,2 mol/L·min. Quais as velocidades de consumo do H₂ e de formação do NH₃?

1
H₂
3 · 0,2 = 0,6 mol/L·min.
2
NH₃
2 · 0,2 = 0,4 mol/L·min.

Resposta

H₂: 0,6 mol/L·min; NH₃: 0,4 mol/L·min.

Prática guiada

Cálculo guiado

Em 2 A → 3 B, a concentração de A cai de 0,8 para 0,2 mol/L em 10 min. Qual a velocidade de formação de B?

Pare e tente sozinho (ou em dupla) por 1 minuto. Peça uma dica só se precisar.

Dica 1
Calcule a velocidade de consumo de A.
Dica 2
Divida pelo coeficiente de A e multiplique pelo de B.
Dica 3
Dê a resposta em mol/L·min.

Correção comentada

vA = 0,06 mol/L·min; vB = 0,06 · 32 = 0,09 mol/L·min.

Prática independente

Agora é com você

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

1. Um reagente cai de 2 para 1 mol/L em 10 s. A velocidade média é:

  1. 0,1 mol/L·s
  2. 1 mol/L·s
  3. 10 mol/L·s
  4. 0,5 mol/L·s

2. Em 2 H₂ + O₂ → 2 H₂O, se o H₂ é consumido a 4 mol/min, o O₂ é consumido a:

  1. 2 mol/min
  2. 4 mol/min
  3. 8 mol/min
  4. 1 mol/min
Prática independente

Agora é com você (continuação)

Resolva no caderno. As respostas estão no slide de correção.

3. Ao longo da reação, a velocidade tende a:

  1. diminuir
  2. aumentar sempre
  3. ficar nula desde o início
  4. ser negativa

4. A velocidade de uma reação é sempre:

  1. positiva
  2. negativa
  3. zero
  4. imaginária
Correção comentada

Conferindo as respostas

1. Alternativa A

1 ÷ 10 = 0,1.

2. Alternativa A

Metade do coeficiente: 2 mol/min.

3. Alternativa A

Os reagentes vão acabando.

4. Alternativa A

Usa-se o valor absoluto.

Síntese

Três ideias para levar

Velocidade média

v = Δ[X]Δt (em módulo), em mol/L·tempo.

Coeficientes

Dividir a velocidade de cada substância pelo seu coeficiente.

Gráfico

Curva inclinada indica reação rápida.

Voltando à pergunta inicial: calcule a velocidade média de cada uma, com as mesmas unidades, e divida pelos coeficientes.

Pergunta de revisão

Como comparar a rapidez de duas reações diferentes?

Pontos: 0/3
Exit ticket

Questões de saída

1. A unidade usual da velocidade é:

2. Os produtos têm concentração que:

3. Para comparar velocidades de substâncias diferentes, deve-se:

Questão de saída

O que ainda ficou difícil?

Escolha como você saiu desta aula (isso fica só no seu aparelho):

Para continuar

Referências e próximos passos

Refaça as questões sem olhar a correção e anote o que errou.

Referências

Aulas, exemplos e questões originais do EduMath, elaborados a partir das habilidades de Ciências da Natureza da BNCC (Ensino Médio).
Dica de estudo: escreva as fórmulas e as unidades, confira o balanceamento e revise os cálculos.

Use as setas do teclado (← →) ou clique na trilha para navegar.