Por Brooke Yool
Atualizado em 30 de agosto de 2022

A cinética química, o estudo das taxas de reação, depende da compreensão de como as concentrações dos reagentes influenciam a velocidade de uma reação. Uma lei de taxa liga matematicamente essas concentrações à taxa de reação e é essencial para prever e controlar processos químicos.

Uma lei tarifária típica assume a forma:

05 
 Aqui, 06 é a constante de velocidade exclusiva da reação e os expoentes 15 e 23 (geralmente 1 ou 2) refletem a ordem da reação em relação a cada reagente. As constantes e ordens são derivadas de dados experimentais e fornecem uma descrição quantitativa da cinética da reação. 
 
Escrevendo uma lei tarifária
 
 Embora muitas reações sejam representadas como etapas únicas, elas geralmente consistem em múltiplas etapas elementares. A taxa global de reação é governada pela mais lenta delas, conhecida como etapa determinante da taxa. As etapas abaixo descrevem como traduzir esta etapa em uma lei tarifária. 
 
Etapa 1:Identifique a etapa determinante da taxa
 
 Examine os dados cinéticos ou um mecanismo proposto para identificar a reação elementar mais lenta. Esta etapa é crucial porque controla a taxa geral. 
 
Etapa 2:Traduzir Reagentes em Lei
 
 Liste os reagentes envolvidos na etapa determinante da taxa. Por exemplo, se a etapa lenta envolve a colisão de duas moléculas de O₂, a lei preliminar da taxa torna-se:
 
15 
 Observe que isso pode ser simplificado para 35 uma vez determinados os expoentes. 
 
Etapa 3:Determinar as ordens de reação a partir de dados experimentais
 
 Realize experimentos variando a concentração de um reagente por vez, mantendo outras constantes. Analise como a taxa muda:
 
 
Se duplicar a concentração de um reagente duplica a velocidade, a reação é de primeira ordem nesse reagente (expoente =1).
 
Se duplicar a concentração quadruplicar a taxa, a reação é de segunda ordem naquele reagente (expoente =2).
 
 
 Aplique esta análise a cada reagente na etapa de determinação da taxa para atribuir expoentes precisos. 
 
TL;DR
 
 Como a etapa determinante da taxa pode diferir da reação geral, sua lei de taxa final pode diferir da equação da reação inicial. Use dados experimentais para refinar os expoentes e garantir que a lei reflita com precisão o comportamento cinético.