Reação de primeira ordem

Universidade Federal de Goiás
Instituto de Química
Laboratório de Físico-Química Experimental
Curso: Engenharia Química

Reação de primeira ordem

Professora: Raquel
Alunos: Bruna Leticia Nathália Jurgac Anatriello Pedro Henrique Stéfany Rocha

Goiânia, 06 de novembro de 2014.

Reações de Primeira Ordem
Uma reação de primeira ordem é aquela na qual a velocidade é diretamente proporcional à concentração do reagente.

Para uma reação monomolecular, irreversível, de primeira ordem, ocorrendo a volume constante, do tipo A→produtos, tem-se:

Trata-se de uma reação de 1ª ordem, pois a concentração do reagente A encontra-se elevada ao expoente 1.
Nesta equação, representa a velocidade de decomposição de A.

Verifica-se que a constante de velocidade k para as reações de primeira ordem tem unidades de [tempo-1].
Separando as variáveis, a equação anterior pode ser integrada entre limites:

A partir desta equação, fazendo-se um gráfico de em função do tempo, o coeficiente angular é o termo k, o que permite determinar experimentalmente a constante de velocidade da reação.

Na forma exponencial a equação acima fica:

Esta equação mostra que a variação da concentração com o tempo para uma cinética de primeira ordem é exponencial, como representada no gráfico abaixo:

Utilizando-se aqui também o conceito de taxa de conversão:

É possível isolar :

e

Pode-se então fazer uma troca de variáveis e escrever a equação

em função de :

Que pode ser dividida por , resultando:

Então, separa-se as variáveis e integra-se, obtendo-se:

Isolando t, se pode obter o valor do tempo necessário para atingir uma determinada conversão numa reação de primeira ordem:

Meia-vida

Meia-vida é um conceito particularmente útil para as reações de primeira ordem, devido ao fato de