1) Seja dada a reação hipotética; A + B + C - - - -> D (ETAPA RÁPIDA)
B - - -> C (ETAPA LENTA)
A) Construa a lei de velocidade da reação global acima
B) Qual a etapa que define a lei de velocidade do processo acima, porque?
Respostas
A + B + C - - - -> D. A reação dos reagentes A + B + C para a produção do(s) produto(s) D é uma reação global, ou seja, diretamente vendo por isso não sabemos definir qual as semi-reações, e outros processos que ocorrem nomeio a não ser por estudos mecanisticos de reação que podem definir cada intermediário e estados de transição deste processo até chegar ao produto D. Porem, para fim deste estudo, a questão já está informando qual a etapa lenta que é aquela que numa dessas etapas possui a velocidade de reação mais lenta (B ---> C). Esta etapa é conhecida como etapa determinante da reação.
Vou dar um exemplo: temos duas portas uma grandona e outra pequena, na porta grande passa 5 pessoas por vez e na pequena apenas 1 pessoa por vez. Não importa o quão a primeira porta for grande se passa 5 ou 50 pessoas por vez, pois ao chegar na pequena só irá passar uma pessoa, do outro lado da porta pequena só se vera que passa uma pessoa apenas e não 5, no meio entre as duas portas veremos que num instante teremos um acumulo de 4 pessoas. Então a porta pequena seria a etapa determinante da passagem de um lado a outro.
Na etapa lenta, definimos a expressão principal da reação v = k[B], pois B é a concentração que irá ser consumindo no processo para se chegar aos produtos.
Um outro detalhe importante, dependendo do nível de estudo, a etapa lenta sempre é definida em termos de energia de Gibbs, ela é a que possui a barreira potencial de energia maior para se atravessar e que também vemos por ela onde fica a etapa lenta do processo de reação.