Uma reação reversível de ciclo de primeira ordem é uma reação química na qual os reagentes e produtos são interconvertidos em uma série de etapas que envolvem a quebra e formação de ligações químicas. A reação é dita de primeira ordem porque a velocidade da reação é proporcional à concentração de um dos reagentes. A reação também é considerada reversível porque os produtos podem ser convertidos novamente nos reagentes nas mesmas condições.
Um exemplo de reação reversível de ciclo de primeira ordem é a reação do hidrogênio e do oxigênio para formar água. A reação pode ser representada pela seguinte equação:
$$2H_2 + O_2 \rightleftharpoons 2H_2O$$
Nesta reação, as moléculas de hidrogênio e oxigênio são os reagentes e as moléculas de água são os produtos. A reação é de primeira ordem em relação à concentração de hidrogênio e de segunda ordem em relação à concentração de oxigênio. A reação também é reversível, o que significa que as moléculas de água podem ser convertidas novamente em moléculas de hidrogênio e oxigênio nas mesmas condições.
A taxa de uma reação reversível do ciclo de primeira ordem pode ser expressa pela seguinte equação:
$$taxa =k[A]^n[B]^m$$
onde:
* k é a constante de taxa
* [A] é a concentração do reagente A
* [B] é a concentração do reagente B
* n é a ordem da reação em relação ao reagente A
* m é a ordem da reação em relação ao reagente B
Para uma reação reversível de ciclo de primeira ordem, a constante de taxa é igual ao produto da constante de taxa direta e a constante de taxa reversa. A constante de taxa direta é a constante de taxa para a reação direta, e a constante de taxa reversa é a constante de taxa para a reação reversa.
A constante de equilíbrio para uma reação reversível do ciclo de primeira ordem pode ser expressa pela seguinte equação:
$$K_c =\frac{[C]^c}{[A]^a[B]^b}$$
onde:
* Kc é a constante de equilíbrio
* [C] é a concentração do produto C
* [A] é a concentração do reagente A
* [B] é a concentração do reagente B
* a é a ordem da reação em relação ao reagente A
* b é a ordem da reação em relação ao reagente B
* c é a ordem da reação em relação ao produto C
A constante de equilíbrio para uma reação reversível do ciclo de primeira ordem é igual à razão entre a constante de taxa direta e a constante de taxa reversa.