Calculadora da Constante de Velocidade
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Como usar a calculadora da constante de velocidade?Como calcular a constante de velocidade?Teoria por trás da calculadora da constante de velocidadePerguntas frequentesA calculadora da constante de velocidade da Omni determina a velocidade e a meia-vida da reação. Ela também permite que você descubra a constante de velocidade e a concentração da substância dada, isto é, se a sua consulta for baseada na lei de taxa.
Lembre-se, nossas calculadoras funcionam em ambos os sentidos. Seja o que for que você esteja tentando calcular, estamos aqui para ajudar. 🙋
No artigo abaixo, vamos nos concentrar em encontrar a constante de velocidade e as bases teóricas da calculadora de ordem de reação.
Como usar a calculadora da constante de velocidade?
No início, pense no que você está tentando encontrar. Encontre todos os dados úteis fornecidos na sua consulta.
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Selecione quantas moléculas interagem na etapa elementar.
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Escolha a ordem de reação para cada molécula:
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Zero: a velocidade da reação não depende das concentrações do reagente, por exemplo, 2NH₃(gás) → N₂(gás) + 3H₂(gás), reações fotoquímicas. Observe que você não pode definir zero para nenhum dos reagentes em uma etapa bimolecular ou trimolecular. Nesses casos, trate o reagente de ordem zero como inexistente.
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Primeira: a velocidade da reação depende da concentração de um único reagente, por exemplo, C₂H₆(g) → 2CH₃(g), reações de decaimento radioativo.
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Segunda: pode ser descrito como uma reação em que a velocidade depende de duas moléculas. Podem ser dois reagentes diferentes ou uma molécula reagindo com ela mesma, por exemplo, H₂(g) + I₂(g) → 2HI(g) ou 2NO₂ (g) → 2NO(g) + O₂(g).
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🙋 Você conhece a constante de equilíbrio das reações acima? Se não, experimente nossa calculadora da constante de equilíbrio!
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Digite a concentração da substância.
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Escolha o resultado que você deseja:
- Você está tentando calcular o valor da constante k? Se sim, deixe esta seção da calculadora em branco.
- Brinque com a calculadora o quanto você quiser para descobrir como diferentes valores afetam o resultado final.
O que é meia-vida (T½)?
A meia-vida é o período em que metade do substrato terá passado pela transformação química. Vamos descrever isso com um exemplo rápido. Nossa concentração inicial, [S] é de 20 M, e o T½ = 2 min.
[S] | 20 | 10 | 5 | 2,5 | 1,25 | ... |
---|---|---|---|---|---|---|
Tempo (min) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | ... |
Qual é a taxa da reação?
A taxa da reação caracteriza a velocidade da reação, descrita em M/seg, M/min ou mol / (seg·L), ou seja, quantos mols reagem por litro de substância por segundo ([M] = mol/L é conhecida como concentração molar).
Qual é a constante da velocidade da reação?
A constante da velocidade é simplesmente um coeficiente de proporcionalidade específico para uma determinada temperatura e o tipo de reação. Ela é descrita por muitas equações diferentes e geralmente é encontrada de forma experimental (consulte a seção abaixo).
Você está se preparando para uma prova? Experimente nossas ferramentas úteis para outros tipos de reações:
- Calculadora de neutralização 🇺🇸 🧯
- Reações catalisadas por enzimas: Calculadora da equação de Michaelis-Menten 🇺🇸 🔐
- Calculadora de rendimento químico percentual, para todos os tipos de reações!
Como calcular a constante de velocidade?
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A resposta mais óbvia para a pergunta "Como encontrar a constante de velocidade?" é modificar as equações para a taxa da reação ou sua meia-vida. Se você conhece a ordem da reação, a concentração da substância ou a taxa/meia-vida da reação, este pode ser um método para você (é também o método mais fácil para reações de ordem zero, pois a taxa da reação é igual à constante de velocidade).
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A dependência da constante de velocidade em relação à temperatura é bem definida pela
:k = A ⋅ exp(-E /(R ⋅ T)).
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Se você estiver se perguntando como determinar a constante da velociade para reações reversíveis, aqui está uma equação fácil que funciona na maioria dos casos: K = k₁ / k₋₁, em que K = constante de equilíbrio da reação, k₁ e k₋₁ = constantes da velocidade das reações de avanço e retrocesso, respectivamente.
Teoria por trás da calculadora da constante de velocidade
Abaixo você encontrará todas as equações necessárias para calcular a taxa de uma reação de ordem zero, primeira e segunda. Observe as fórmulas a seguir e compare-as com as inclinações dos gráficos abaixo. Lembre-se de que todas essas fórmulas podem servir como equações para a constante de velocidade.
Tenha cuidado com a inclinação das reações de primeira ordem: ela pode parecer semelhante à de zero, mas, na verdade, contém o logaritmo natural de [A] no eixo Y!
- Ordem zero
- Meia-vida = A / (2 ⋅ k)
- Velocidade da reação = k
- Primeira ordem
- Meia-vida = 0,693 / k
- Velocidade da reação = k ⋅ A
- Segunda ordem
- Meia-vida = 1 / (k ⋅ A)
- Uma substância: Velocidade da reação = k ⋅ A ⋅ A
- Duas substâncias: Velocidade da reação = k ⋅ A ⋅ B
Como encontrar a constante de velocidade?
Para encontrar a constante de velocidade:
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Determine quantos átomos estão envolvidos na etapa elementar da reação.
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Descubra a ordem da reação para cada átomo envolvido na reação.
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Eleve a concentração inicial de cada reagente à sua ordem de reação e, em seguida, multiplique todos eles juntos.
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Divida a velocidade pelo resultado da etapa anterior.
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As unidades da sua constante de velocidade dependerão da ordem total da reação.
Quais fatores afetam a constante de velocidade?
Somente a temperatura afetará a constante de velocidade. Você pode pensar que mudar a concentração inicial afetará a constante de velocidade, mas isso só alterará a taxa. Você poderia introduzir um catalisador para fornecer um caminho de reação diferente com energia de ativação mais baixa, mas essa é, na verdade, uma reação diferente.
Como encontrar a energia de ativação a partir da constante de velocidade?
Para encontrar a energia de ativação a partir da constante de velocidade, siga os seguintes passos:
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Encontre a constante de Arrhenius para a reação.
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Subtraia o logaritmo natural da constante de velocidade do logaritmo natural da constante de Arrhenius.
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Multiplique o resultado da etapa anterior pela temperatura da reação em Kelvin e pela constante de gás ideal.
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O resultado é sua energia de ativação nas mesmas unidades de energia que a constante de gás ideal.
Qual situação mostra uma taxa de variação constante?
As reações de primeira ordem mostram uma taxa de variação constante, desde que a temperatura permaneça a mesma. Isso ocorre porque a velocidade de reação muda proporcionalmente aos reagentes restantes. Isso é melhor demonstrado se você construir um gráfico da taxa de variação e diferenciá-lo em relação ao tempo; ele deve mostrar uma linha reta.