DETERMINAÇÃO DA ORDEM DE REAÇÃO

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DETERMINAÇÃO DA ORDEM DE REAÇÃO: MÉTODO DAS CONCENTRAÇÕES EM EXCESSO
OBJETIVO
Determinar, experimentalmente, a ordem de uma reação utilizando método das concentrações em excesso.
INTRODUÇÃO
Observar e compreender os fenômenos naturais faz parte da base da experimentação, que possui três princípios básicos. São eles a observação, experimentação e regularidade matemática. A partir desses princípios será investigado a importância da determinação da ordem de uma reação química. A cinética química tem por objetivo estudar a velocidade da reação, associada ao desenvolvimento dos processos químicos, ou seja, estuda como a concentração dos reagentes e produtos varia com o tempo. É possível representar essa dependência em termos de equações diferenciais conhecidas como leis de velocidade. As soluções dessas equações são utilizadas para prever as concentrações de espécies, em qualquer momento após o início da reação.
Uma aplicação prática da lei de velocidade é que, uma vez conhecidos a lei de velocidade e o valor da constante de velocidade, podemos prever a velocidade da reação a partir da composição da mistura. Além disso, sabendo a lei de velocidade podemos prever a composição da mistura reacional em qualquer instante futuro. A lei de velocidade também representa um guia para o mecanismo da reação, pois qualquer mecanismo proposto deve ser compatível com a lei de velocidade observada. 
Fatores que Influenciam a Velocidade da Reação 
· Superfície de contato
 A superfície de contato é diretamente proporcional à velocidade da reação, quanto maior a superfície de contato, maior será a velocidade da reação.
· Temperatura 
 Maior temperatura, maior a velocidade de uma reação, significa dizer que quanto mais alta a temperatura, maior é a energia cinética das moléculas. 
· Catalisadores 
Substâncias químicas que possuem a característica de ação no processo de aumento da velocidade de uma reação mesmo sem serem consumidas ao logo do processo químico. 
· Concentração dos reagentes
A concentração dos reagentes é diretamente proporcional ao aumento no número de choques efetivos entre suas partículas constituintes, em razão disso, há um aumento na velocidade de reação. 
· Pressão
Quando há o aumento da pressão de um sistema gasoso, aumenta-se a velocidade da reação, essa ocorrência deve-se ao fato de que o aumento da pressão diminui o volume, intensificando então, as colisões entre as moléculas.
Leis da Velocidade 
 	A Cinética Química estuda a progressão da reação química, ou seja, as mudanças e rearranjo que as moléculas e os átomos sofrem em cada etapa e suas respectivas velocidades. Uma reação é considerada rápida quando os produtos são formados quase que instantaneamente, e lenta quando demoram um tempo relativamente longo. À medida que o tempo passa a concentração dos reagentes diminui e dos produtos aumenta. (Figura 1). Portanto, a velocidade de uma reação é definida pela variação da concentração de um dos reagentes ou produtos ao longo do tempo percorrido.
Figura 1 Gráfico da variação dos reagentes e produtos em relação do tempo
Ordem de reação 
Encontram-se muitas reações com leis de velocidade da forma
 V = Kr [A]a [B]b... (1)
 A potência a que está elevada a concentração de uma espécie (produto ou reagente) na expressão da lei de velocidade é a ordem da reação em relação a essa espécie química. A ordem global de uma reação que tenha uma lei de velocidade como a da Eq. (1) é a soma das ordens individuais, a + b + ···. A ordem de uma reação não é necessariamente um número inteiro, e muitas reações em fase gasosa têm ordens fracionárias. 
Algumas reações têm lei de velocidade de ordem zero, e, por isso, a velocidade é independente da concentração dos reagentes (ainda que os reagentes estejam presentes na mistura reacional). 
Lei da Velocidade de Primeira Ordem 
É aquela em que a velocidade da reação química é proporcional a concentração de um reagente.
Dada uma reação: 
A → Produtos
A equação da velocidade para essa reação é:
- = K[A]
Integrando ambas as partes:
[A]t = [A]0e-kt
Para uma reação de 1ª ordem, a concentração do reagente A decresce exponencialmente com o tempo, a uma taxa determinada pela constante k. Através da equação acima, pode-se escrever a equação da reta: 
ln[A]t = ln[A]0 – kt 
Portanto, um gráfico de ln[A] em função de t, a inclinação da reta ou coeficiente angular será –k e a intersecção ln[A]0 (Figura 2)
Figura 2 Gráficos para reações de primeira ordem
Lei da Velocidade de Segunda Ordem 
 	É aquela cuja a velocidade de reação química é proporcional ao produto das concentrações de dois reagentes. Dada uma reação:
2A → Produtos
A equação de velocidade para essa reação é:
Integrando ambos os lados:
 = kt
Logo, o gráfico de versus tempo é uma linha reta com inclinação de k e um intercepto de (Figura 3)
Figura 3 Gráfico para reação de segunda ordem
O Método das Concentrações em Excesso 
Para se determinar a ordem da reação por esse método, utilizam-se em excesso todos os reagentes, exceto um. Assim, as concentrações dos reagentes em excesso não sofrem variações muito grandes se comparado ao reagente que não está em excesso.
 Como um exemplo, consideremos a seguinte reação
aA + bB → Produtos
a equação da velocidade pode ser escrita como
d[A]/d t = k[A]n[B ]m
Se a co ncen tração de B está e m e xcesso em relação a A , es tá não i rá va ri ar si gnificativame nte e nq uanto que a co nce nt raçã o de A mud a em uma qua nti dad e que pode ser represe ntada por x. E ntão a equação p ode ser representad a como : 
-d[A]/d t = d x/d t = k([A ]o - x)n[B ]m
Como [B] e considerado constante, pode-se escrever:
dx/d t = k’([A ]o - x)n
Onde k’ é a constante da reação multiplicado pela concentração de B elevada a uma potência m. Para se encontrar n, a equação ainda pode ser integrada e tratada como se fosse uma das leis de velocidades já citadas. Segundo House (2007), o procedimento pode ser repetido com A em excesso em relação a B podendo-se então determinar m. O método das concentrações em excesso proporciona uma condição de pseudo-reação de ordem n devido ao excesso dos outros reagentes. 
REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA
<https://www.passeidireto.com/arquivo/36922414/ii-relatorio-elizabeth-metodo-do-reagente-em-excesso> Acessado em 27/10/2019.
<https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788521634751/cfi/6/50!/4/184/2@0:0> Acessado em 27/10/2019.
 ATKINS, Peter; PAULA, Julio de Físico-Química - Vol. 2, 10ª edição