A taxa de reação de qualquer reação é a taxa na qual os componentes se envolvem na reação específica, formando um novo resultado (composto ou precipitado, por exemplo). A ordem da reação, por outro lado, é o coeficiente aplicado a cada componente no cálculo da taxa de reação. A lei das taxas é a expressão matemática da taxa de reação, e isso pode assumir várias formas: taxa média ao longo do tempo, taxa instantânea em qualquer ponto específico e taxa inicial de reação.

TL; DR (Muito Longo ; Não leu)

A ordem das reações precisa ser determinada experimentalmente, usando concentrações iniciais de componentes e testes para ver como uma alteração em sua concentração ou pressão afeta a produção do produto resultante.

A taxa de reação pode permanecer estável ou variar ao longo do tempo e pode ser afetada pelas concentrações de cada componente ou por apenas um ou dois. Essas concentrações podem variar ao longo do tempo à medida que a reação continua, de modo que a taxa de reação está mudando e a taxa de mudança em si está mudando. A taxa de reação também pode mudar com base em outros fatores mais obscuros, como a área de superfície disponível para o reagente, que também pode mudar com o tempo.
A ordem da reação

Quando a taxa de reação varia diretamente com a concentração de um componente é considerada uma reação de primeira ordem. Em termos leigos, o tamanho da fogueira depende da quantidade de madeira que você coloca nela. Quando a taxa de reação varia com a concentração de dois componentes, é uma reação de segunda ordem. Matematicamente, "a soma dos expoentes na lei das taxas é igual a dois".
O que significa reação de ordem zero

Quando a taxa de reação não varia, dependendo da concentração de qualquer um dos diz-se que é uma reação de ordem zero ou zero. Nesse caso, a taxa de reação para qualquer reação específica é simplesmente igual à constante da taxa, representada por k
. Uma reação de ordem zero é expressa na forma r
\u003d k,
onde r
é a taxa de reação e k
é a taxa constante. Quando representada graficamente contra o tempo, a linha que indica a presença dos reagentes diminui em uma linha reta e a linha que indica a presença do produto sobe em uma linha reta. A inclinação da linha varia com a reação específica, mas a taxa de declinação de A (onde A é um componente) é igual à taxa de aumento de C (onde C é o produto).

Outro mais termo específico é reação pseudo-ordem zero, porque não é um modelo perfeito. Quando a concentração de um componente se torna zero pela própria reação, a reação cessa. Pouco antes desse ponto, a taxa se comporta mais como uma reação típica de primeira ou segunda ordem. É um caso incomum, mas não incomum, de cinética, geralmente causado por alguma condição artificial ou atípica, como uma preponderância esmagadora de um componente ou, do outro lado da equação, uma escassez artificial de um componente diferente. Pense em um caso em que grande parte de um determinado componente está presente, mas não está disponível para a reação, porque apresenta uma área superficial limitada para a reação.
Como encontrar a ordem da reação e a constante de taxa

A lei da taxa < em> k
deve ser determinado por experimento. Determinar a taxa de reação é simples; é coisa do mundo real, não álgebra. Se a concentração dos componentes iniciais diminuir de forma linear com o tempo ou se a concentração do produto aumentar linearmente com o tempo, você terá uma reação de ordem zero. Caso contrário, você precisa fazer contas.

Experimentalmente, você determina k
usando suas concentrações ou pressões iniciais de componentes, não a média, como a presença do produto resultante com o tempo continua pode afetar a taxa de reação. Em seguida, execute novamente o experimento, alterando a concentração inicial de A ou B e observe a alteração, se houver, na taxa de produção resultante de C, o produto. Se não houver mudança, você terá uma reação de ordem zero. Se a taxa varia diretamente com a concentração de A, você tem uma reação de primeira ordem. Se variar com o quadrado de A, você terá uma reação de segunda ordem e assim por diante.

Há um bom vídeo explicativo no YouTube.

Com um pouco de tempo no laboratório, ficará óbvio se você tiver uma lei zero, primeira, segunda ou mais complicada das taxas. Sempre use taxas iniciais de componentes para seus cálculos e, dentro de duas ou três variantes (dobrando e triplicando a pressão de um determinado componente, por exemplo), ficará claro o que você está lidando.