Mecanismos de Reação

O que são Mecanismos de Reação: Os mecanismos de reação descrevem as etapas individuais, ou os processos elementares, pelos quais os reagentes se transformam em produtos em uma reação química. Eles fornecem detalhes sobre as formações e quebras de ligações, intermediários de reação e estados de transição.

Como funcionam: Cada etapa de um mecanismo de reação envolve apenas um pequeno número de moléculas e ocorre de forma distinta. Os mecanismos podem incluir etapas rápidas e lentas, sendo a etapa mais lenta denominada etapa limitante da velocidade. Intermediários são espécies que são formadas e consumidas durante o mecanismo.

O que não pode faltar para a prova: Compreender os mecanismos de reação é vital para prever os produtos de reações e entender a cinética química. Questões podem envolver a identificação de intermediários, etapas limitantes da velocidade e a correlação do mecanismo com a lei de velocidade observada.

Exercício Resolvido

Considere a reação 2NO_2 rightarrow 2NO + O_2 com um mecanismo proposto de duas etapas: (1) NO_2 + NO_2 rightarrow NO_3 + NO (lenta) e (2) NO_3 + NO rightarrow 2NO_2 (rápida). Qual é o intermediário na reação?

  1. NO
  2. NO2
  3. NO3
  4. O2
  5. N2

Resposta: c) NO3. NO3 é formado na primeira etapa e consumido na segunda, tornando-se um intermediário.

Exercícios Propostos

1. Se a etapa limitante da velocidade em uma reação é a primeira etapa, como essa informação ajuda a determinar a lei de velocidade?

  1. A lei de velocidade é determinada pela etapa mais rápida
  2. A lei de velocidade é independente da etapa limitante
  3. A lei de velocidade é determinada pela concentração dos produtos
  4. A lei de velocidade é determinada pela etapa limitante
  5. A lei de velocidade é sempre de primeira ordem

Resposta: d) A lei de velocidade é determinada pela etapa limitante. A etapa mais lenta controla a taxa global da reação.

2. Em um mecanismo de reação, qual é o propósito dos estados de transição?

  1. Agir como catalisadores
  2. Indicar o início e o fim da reação
  3. Representar as estruturas mais estáveis
  4. Descrever os pontos de energia máxima ao longo do caminho da reação
  5. Ilustrar a conservação da energia

Resposta: d) Descrever os pontos de energia máxima ao longo do caminho da reação. Os estados de transição são os pontos críticos onde ocorrem mudanças na formação ou quebra de ligações.

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