Medição das Velociades de Reação

As taxas de reação podem ser estudadas determinando a mudança em concentrações de reagentes ou produtos como função do tempo. Mudanças de concentração podem ser medidas por técnicas experimentais como polarimetria, espectroscopia, ou medições de pressão. Usos da polarimetria, luz polarizada plana com um campo elétrico orientado ao longo de apenas um plano.

Mede o capacidade dos compostos para rotar a luz polarizada, o que depende da estrutura molecular do complexo presente. Considerando a hidrólise de sacarose, que produz glicose e frutose. Um polarímetro é utilizado para medir o grau de rotação de luz polarizada plana a chegar através da sacarose reagente na solução.

Causas da rotação da sacarose no sentido dos ponteiros do relógio, enquanto que a glicose e frutose causam rotação no sentido contrário ao dos ponteiros do relógio. Ao medir o grau de rotação da luz em intervalos de tempo definidos, as concentrações relativas de sacarose, glicose, ou a frutose podem ser calculadas e a taxa da reação determinada. As taxas de reação podem também ser medidas usando métodos espectrofotométricos, utilizando a capacidade de reagentes ou produtos para absorver a luz de comprimentos de onda específicos.

Quanto maior for a concentração da substância de interesse, mais intensa é a sua absorção de luz. Por exemplo, o gás hidrogênio incolor reage com vapor de iodo violeta para formar iodeto de hidrogénio sem cor. O vapor de iodo absorve a luz na região amarelo-esverdeada e reflete a luz violeta.

Durante a reação, um espectrofotómetro mede o montante de luz absorvida pela amostra e faz análises na luz transmitida. Assim, como a reação avança, a diminuição na concentração de vapor de iodo é observada pela redução da absorvência de luz amarelo-esverdeada. Usando a lei de Beer Lambert, a intensidade da luz absorvida em diferentes pontos de tempo pode ser calculada e relacionada a mudanças na concentração.

Em alternativa, se um dos reagentes ou produtos é um gás, são utilizadas medições de pressão para determinar as taxas de reação através da monitorização das mudanças de pressão. Por exemplo, durante a decomposição do peróxido de hidrogênio, a taxa de reação é estudada utilizando um manómetro para monitorizar a pressão de oxigénio gasoso libertado. À medida que a reação avança e mais oxigénio gasoso evolui, a pressão aumenta.

Usando a equação de gás ideal, valores de pressão registado em pontos de tempo diferentes são convertidos em concentrações. A mudança na concentração em função do tempo é utilizada para determinar a taxa de reação. Para reações prolongadas, amostras, ou alíquotas, podem ser retiradas da mistura em reação em intervalos regulares de tempo.

A semelhança nas concentrações são então medidas usando técnicas instrumentais como a cromatografia de gás, espectroscopia de massa, ou titulação, para calcular as taxas de reação.