Concentração e Lei da Velocidade

A taxa de uma reação depende frequentemente das concentrações de reagentes. Para qualquer reação, a relação entre a taxa de reação e as concentrações do reagente podem ser expressas matematicamente utilizando uma lei de taxa ou uma equação. Numa lei de tarifas, k é a constante de proporcionalidade, ou a taxa constante, e n é a ordem de reação com respeito a um único reagente, cujo valor é frequentemente um número inteiro.

Em lei de taxas para reações multi-reagentes, a ordem de reação global é a soma de todas as ordens reagentes. Para cada reagente, a taxa de reação, taxa constante, concentração, e a ordem de reação estão todas determinadas a título experimental. A lei das taxas expressa a relação entre todos estes parâmetros.

Ordens individuais de reagente comumente tomando os valores 0, 1, ou 2, e com base na ordem global da reação reações químicas podem ser categorizadas como ordem zero, primeira ordem, ou reações de segunda ordem. Um único reagente, ou unimolecular, reação química para a qual a taxa de reação permanece constante durante toda a sua duração é uma reação de ordem zero. A ordem do reagente numa reação de ordem zero é zero, e de acordo com a lei de taxas, a concentração do reagente é elevada à potência zero.

Uma vez que o valor de qualquer número elevado à potência zero é um, a taxa de reação de uma reação de ordem zero é igual à constante da taxa e, portanto, independente da concentração do reagente. Portanto, numa reação de ordem zero, mesmo quando o reagente na concentração decresce, a taxa de reação não diminui. Uma reação química unimolecular em que a taxa de reação é diretamente proporcional a a concentração do reagente é uma reação de primeira ordem.

A ordem do reagente para uma reação de primeira ordem é um, e, de acordo com a lei de tarifas, a concentração do reagente é elevada à primeira potência. Uma vez que o valor de qualquer número elevado a primeira potência permanece a mesma, a taxa de uma reação de primeira ordem depende diretamente da concentração do reagente. Como o reagente na concentração decresce, a taxa de reação decresce proporcionalmente de uma forma linear.

Uma reação química unimolecular em que a taxa de reação está dependente do quadrado da concentração do reagente é uma reação de segunda ordem. A ordem dos reagentes é dois, e a concentração do reagente é elevado para a segunda potência. Consequentemente, a taxa de reação numa reação de segunda ordem depende diretamente da taxa da concentração do reagente.

Como o reagente na concentração decresce, a taxa de reação decresce exponencialmente de uma forma quadrática.