El orden de reacción y de la ley de velocidad

El orden de reacción y de la ley de velocidad

La velocidad de desaparición (-rA) de pende de la temperatura y la composición. Esto se puede escribir para muchas reacciones como el producto de una constante de velocidad de reacción kA y una función de las concentraciones de las diversas especies que participan en la reacción:

[pic 1]

A la ecuación que relaciona la velocidad de desaparición (-rA) con las concentraciones de las especies se llama expresión cinética o ley de velocidad.  

La ley de velocidad de reacción específica (kA) al igual que la velocidad de reacción (-rA) siempre se refieren a una especie particular en la reacción.

Modelos de ley de potencia y leyes de velocidad elementales

La dependencia de la velocidad de reacción en las concentraciones de las especies presentes es normalmente determinada por la observación experimental. Aunque la dependencia funcional sobre la concentración puede postularse a partir de la teoría, siempre se requieren experimentos para confirmalas

Una de las formas más generales de esta dependencia es el modelo de ley de potencia. En esta la ley de velocidad es el producto de las concentraciones de las especies individuales reaccionantes.

[pic 2]

Los exponentes de las concentraciones nos conducen al concepto de orden de reacción. (el cual se refuere a las potencias a las cuales se elavan las concentraciones en la ley de la velocidad cinética)

Según la ecuación anterior el orden global de la reacción es n,  [pic 3]

Ya que las unidades de velocidad de reacción siempre se dan en términos de la concentración por unidad de tiempo estas serán:

(sabiendo que la velocidad de reacción específica kA varían con el orden de reacción y si se considera una reacción que solo involuvre un reactivo con un orden de reacción n, las leyes de velocidad que corresponden a reacciones de orden cero, de primer orden, segundo orden y tercer orden)

[pic 4][pic 5]

Por lo tanto, para muchas reacciones que involucran pasos y rutas múltiples, las potencias en las leyes de velocidad concuerdan con los coeficientes estequiométricos. Como consecuencia de esto para describir este tipo de reacciones se puede entender que la reacción sigue una ley de velocidad elemental cuando los órdenes de reacción son idénticos con los coeficientes estequiométricos de las especies reaccionantes para la reacción.

Leyes de velocidad no elementales

Ya que un gran numero de reacciones homogéneas y heterogéneas no siguen las leyes de velocidad simples. Existen las leyes de velocidad no elementales.

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