Se o equilíbrio químico determina o "limite" da reação, entãovelocidade da reação químicadetermina a "rapidez" da reação. Em termos macroscópicos, a velocidade é o elo entre as observações experimentais e os modelos teóricos. Sob certas condições, a rapidez com que uma reação ocorre é geralmente expressa pela diminuição da concentração do reagente ou pelo aumento da concentração do produto por unidade de tempo.

Expressão Matemática Central

Para a reação geral $mA + nB = pC + qD$, a expressão da velocidade segue a proporção dos coeficientes estequiométricos:

• Fórmula Básica: $v = \frac{\Delta c}{\Delta t}$.
• Relação entre Reagentes e Produtos: $v(A) = -\frac{\Delta c(A)}{\Delta t}$, $v(C) = \frac{\Delta c(C)}{\Delta t}$.
• Regra de Proporção: $\frac{v(A)}{m} = \frac{v(B)}{n} = \frac{v(C)}{p} = \frac{v(D)}{q}$.

Exemplos de Reações em Indústria e Orgânica

Na produção industrial complexa ou na síntese orgânica, a medição precisa da velocidade é fundamental:

• Síntese de Amoníaco: $N_2 + 3H_2 \rightleftharpoons 2NH_3$. Se a concentração de $N_2$ diminuir de 0,8 para 0,7 mol/L em 5 minutos, sua velocidade será $v(N_2) = 0,02 \text{ mol}/(\text{L} \cdot \text{min})$.
• Conversão Orgânica: Reação de desidratação do ácido $\gamma$-hidróxi-butanóico formando lactona $\gamma$-butírico: $HOCH_2CH_2CH_2COOH \xrightarrow{H^+/\Delta} \text{Lactone} + H_2O$.
• Gestão Ambiental: $2\text{NO}(\text{g}) + 2\text{CO}(\text{g}) = \text{N}_2(\text{g}) + 2\text{CO}_2(\text{g})$, usando a variação da pressão no cilindro para inferir a velocidade.