Unidades da constante de velocidade

RKA3JV Neste vídeo, nós vamos falar sobre como você pode encontrar as unidades para sua constante de velocidade "K". Assim, as duas coisas que você deve saber antes de começarmos são que: a constante de velocidade "K" tem unidades e a segunda coisa a se lembrar é que a sua constante de velocidade, as unidades de "K" dependem da lei de velocidade. Então, vamos usar este segundo ponto, usar a lei de velocidade para derivar as unidades de "K". Isso é realmente útil, porque isso significa que você não tem que memorizar quais são as unidades de "K" para diferentes ordens de reações. Então, nós vamos focar sobre as três leis de velocidades mais comuns que você vê na aula de Química. Nós falaremos sobre reações de ordem zero, de primeira ordem e de segunda ordem. Então, vamos derivar suas unidades. Então, primeiro vamos olhar para reações de ordem zero. Reações de ordem zero têm uma lei de velocidade que se parece com isso. Assim, a velocidade é igual à constante de velocidade vezes a concentração do reagente [A]º. Bom, e nós sabemos que qualquer coisa elevada a zero é igual a 1. Portanto, a nossa velocidade é igual a constante de velocidade "K". As unidades de velocidade são sempre as mesmas, as unidades velocidades são sempre molar por segundo. Você também pode apenas pensar nas unidades em termos de números. Se você tiver um sinal de igual, as unidades de ambos os lados têm que ser as mesmas e devem ser correspondentes. Então, aqui uma vez que temos velocidade igual a "K", isso significa que "K" também deve ter unidades de molares por segundo. Então, isso nos diz que unidades para uma reação de ordem zero é de molar por segundo. Também podemos usar essa mesma lógica para descobrir as unidades de "K" para reações de primeira e segunda ordem. Então, agora vamos ver uma reação de primeira ordem. A lei de velocidade para uma reação de primeira ordem é esta: V = K [A]¹ Eu não vou colocar o expoente aqui, porque não há necessidade. Como já dissemos, as unidades de velocidade são em molar por segundo e a unidade de concentração sempre será em molar. Portanto, agora sabemos que as unidades de "K" vezes molar é igual a molar por segundo. Então, nós já temos aqui molar de ambos os lados, então não temos que nos preocupar com isso. Mas, está faltando 1 segundo aqui, já que tem 1 segundo aqui no denominador. Então, isso nos diz que as unidades de "K" estão em 1/segundo. Existe outra maneira de descobrir as unidades aqui, caso você não esteja confortável com o cálculo reverso que acabamos de fazer. Nós também podemos organizar essa lei de velocidade. Então, nós apenas colocamos o "K" de um lado e todo o resto do outro lado. Temos, então, que K = V / [A]. E como sabemos que as unidades em ambos os lados do sinal de igual devem ser correspondentes, então podemos descobrir as unidades de "K", dividindo as unidades de velocidade pelas unidades da concentração de "A". Então, temos molar por segundo para velocidade e molar para a concentração. Então, podemos anular o molar, e o que nos resta é 1/segundo. Então, unidade para primeira ordem de 1/ segundo. Então, esta é uma maneira mais simples e direta para encontrar as unidades de "K". Mas, a ideia é a mesma. Você pode tratar de unidades da mesma forma que trata os números, você só tem que se certificar que elas correspondem a ambos os lados do sinal. Bom, o último exemplo que vamos passar será sobre reações de segunda ordem. Assim, reações segunda ordem tem a seguinte fórmula: V = K [A]². Assim, de um lado temos molar/segundo para velocidade. E agora, do outro lado, nossa concentração está elevada ao quadrado. Então, por isso temos molar ao quadrado. Então, alguma coisa vezes molar ao quadrado deve ser igual a molar/segundo. Então, por isso nós precisamos adicionar 1 segundo aqui no denominador, porque precisamos ter certeza de que quando multiplicamos essas coisas aqui, temos segundos na parte inferior, na parte de baixo. Mas, também precisamos cancelar um destes termos de concentração e por isso precisamos colocar 1 molar no denominador também. Assim, a unidade de "K" para uma reação de segunda ordem é de 1 sobre molar segundo (1/Ms). Concluindo, essas são as três ordens mais comuns que você pode ver em uma aula de Química. Às vezes, você tem reações que não são dessas ordens. Mas, mostramos estas ordens apenas como exemplo, porque você sempre pode usar a lei de velocidade para encontrar as unidades da constante de velocidade "K".