Avanço da reação
Em físico-química, o avanço da reação ou extensão da reação é uma grandeza que mede a extensão à qual uma reação prossegue, conceito introduzido pelo cientista belga Théophile de Donder.
Suponha uma quantidade infinitesimal dξ de reagente A que se transforma em B. A mudança na quantidade de A pode ser representada pela equação dnA = – dξ, e a mudança na quantidade de B por dnB = dξ. O avanço da reação é, então, definido como: onde n i {\displaystyle n_{i}} indica a quantidade do i-ésimo reagente, e ν i {\displaystyle \nu _{i}} é o número estequiométrico do i-ésimo reagente (note-se que, aqui, ν i {\displaystyle \nu _{i}} é definido como sendo negativo para reagentes, e como positivo, para produtos). Em outras palavras, é a quantidade de substância que está sendo alterada em uma reação em equilíbrio químico. Considerando transformações finitas em vez de infinitesimais, pode-se escrever a equação para o avanço de uma reação como: O avanço é definido como zero no começo da reação. Assim, a mudança no ξ é o avanço por si só:
A relação entre a alteração na energia de reação de Gibbs e energia livre de Gibbs pode ser definida como o coeficiente angular da energia de Gibbs plotada contra o avanço da reação em pressão e temperatura constantes: Analogamente, a relação entre a alteração na entalpia de reação e entalpia pode ser definida como:
O avanço da reação é uma grandeza útil em cálculos com reações em equilíbrio. Considerando a reação: onde as quantidades iniciais são: n A = 2 mol , n B = 1 mol , n C = 0 mol {\displaystyle n_{A}=2\ {\text{mol}},n_{B}=1\ {\text{mol}},n_{C}=0\ {\text{mol}}} e a quantidade de A em equilíbrio é 0,5 mol. Pode-se calcular o avanço da reação pela sua definição: ν A {\displaystyle {\nu _{A}}} é negativo pois o número estequiométrico de um reagente é negativo, por definição. Com o grau de avanço calculado, é possível rearranjar a equação e calcular os valores de equilíbrio de B e C.
