A ordem geral da reação dá uma indicação de como a alteração da concentração dos reagentes irá alterar a velocidade da reação. Para ordens superiores de reação, a alteração da concentração dos reagentes resulta em grandes alterações na taxa de reação. Para ordens inferiores de reação, a taxa de reação é menos sensível às alterações da concentração.
A ordem da reação é encontrada experimentalmente mudando a concentração dos reagentes e observando a mudança na taxa de reação. Por exemplo, se dobrar a concentração de um reagente dobra a taxa de reação, a reação é uma reação de primeira ordem para aquele reagente. Se a taxa aumenta por um fator de quatro, ou o dobro da concentração ao quadrado, a reação é de segunda ordem. Para vários reagentes que participam de uma reação, a ordem geral da reação é a soma das ordens das ordens individuais de reação.
TL; DR (muito longo; Não li)
A ordem geral de reação é a soma das ordens individuais de reação de todos os reagentes que participam de uma reação química. A ordem de reação de um reagente indica o quanto a taxa de reação muda se a concentração do reagente for alterada.
Por exemplo, para reações de primeira ordem, a taxa de reação muda diretamente com a mudança na concentração do reagente correspondente. Para reações de segunda ordem, a taxa de reação muda conforme o quadrado da mudança na concentração. A ordem geral de reação é a soma das ordens individuais de reação dos reagentes e mede a sensibilidade da reação às mudanças nas concentrações de todos os reagentes. As ordens individuais de reação e, portanto, a ordem geral de reação são determinadas experimentalmente.
Como funcionam as ordens de reação
A taxa de uma reação está relacionada à concentração de um reagente pela constante de taxa, representada pela letra k. A constante de taxa muda quando parâmetros como a temperatura mudam, mas se apenas a concentração muda, a constante de taxa permanece fixa. Para uma reação a temperatura e pressão constantes, a taxa é igual à constante de taxa vezes a concentração de cada um dos reagentes à potência da ordem de cada reagente.
A fórmula geral é a seguinte:
Taxa de reação = kAxByCz..., onde A, B, C... são as concentrações de cada reagente e x, y, z... são as ordens das reações individuais.
A ordem geral de reação é x + y + z +... Por exemplo, para três reações de primeira ordem de três reagentes, a ordem geral de reação é três. Para duas reações de segunda ordem de dois reagentes, a ordem geral da reação é quatro.
Exemplos de ordens de reação
A taxa de reação do relógio de iodo é fácil de medir porque a solução no recipiente de reação fica azul quando a reação é concluída. O tempo que leva para ficar azul é proporcional à taxa da reação. Por exemplo, se dobrar a concentração de um dos reagentes faz a solução ficar azul na metade do tempo, a taxa de reação dobrou.
Em uma variação do relógio de iodo, as concentrações dos reagentes de iodo, bromato e hidrogênio podem ser alteradas e os tempos para a solução ficar azul podem ser observados. Quando as concentrações de iodo e bromato são duplicadas, o tempo de reação é reduzido à metade em cada caso. Isso mostra que as taxas de reação dobram e que esses dois reagentes participam das reações de primeira ordem. Quando a concentração de hidrogênio é dobrada, o tempo de reação diminui por um fator de quatro, o que significa que a taxa de reação quadruplica e a reação de hidrogênio é de segunda ordem. Esta versão do relógio de iodo, portanto, tem uma ordem geral de reação de quatro.
Outras ordens de reação incluem uma reação de ordem zero para a qual a alteração da concentração não faz diferença. As reações de decomposição, como a decomposição do óxido nitroso, são frequentemente reações de ordem zero porque a substância se decompõe independentemente de sua concentração.
As reações com outras ordens gerais de reação incluem reações de primeira, segunda e terceira ordem. Em reações de primeira ordem, uma reação de primeira ordem para um reagente ocorre com um ou mais reagentes que têm reações de ordem zero. Durante uma reação de segunda ordem, dois reagentes com reações de primeira ordem ocorrem, ou um reagente com uma reação de segunda ordem combina-se com um ou mais reagentes de ordem zero. Da mesma forma, uma reação de terceira ordem pode ter uma combinação de reagentes cujas ordens somam três. Em cada caso, a ordem indica o quanto a reação irá acelerar ou desacelerar quando as concentrações dos reagentes forem alteradas.