La velocidad de reacción de cualquier reacción dada es la velocidad a la que los componentes participan en la reacción específica, formando un nuevo resultado (compuesto o precipitado, por ejemplo). El orden de reacción, por otro lado, es el coeficiente aplicado a cada componente en el cálculo de la velocidad de reacción. La ley de velocidad es la expresión matemática de la velocidad de reacción, y puede tomar varias formas: velocidad promedio a lo largo del tiempo, velocidad instantánea en cualquier punto específico y velocidad de reacción inicial.

TL; DR (Demasiado larga ; No lo leyó)

El orden de las reacciones debe determinarse experimentalmente utilizando concentraciones iniciales de componentes y pruebas para ver cómo un cambio en su concentración o presión afecta la producción del producto resultante.

La velocidad de reacción puede permanecer estable o variar con el tiempo, y puede verse afectada por las concentraciones de cada componente o por solo uno o dos. Esas concentraciones pueden variar con el tiempo a medida que la reacción continúa de manera que la velocidad de reacción está cambiando y la tasa de cambio en sí misma está cambiando. La velocidad de reacción también puede cambiar en función de otros factores más oscuros, como el área superficial disponible para el reactivo, que también puede cambiar con el tiempo.

El orden de la reacción

Cuando la velocidad de reacción varía directamente con la concentración de un componente, se dice que es una reacción de primer orden. En términos simples, el tamaño de la hoguera depende de la cantidad de madera que le pongas. Cuando la velocidad de reacción varía con la concentración de dos componentes, se trata de una reacción de segundo orden. En términos matemáticos, "la suma de los exponentes en la ley de velocidad es igual a dos".

¿Qué significa reacción de orden cero?

Cuando la velocidad de reacción no varía según la concentración de cualquiera de los reactivos en absoluto, se dice que es una reacción de orden cero o zeroth. En ese caso, la velocidad de reacción para cualquier reacción específica es simplemente igual a la constante de velocidad, representada por k
. Una reacción de orden cero se expresa en la forma r
= k,
donde r
es la tasa de reacción y k
es la tasa constante. Cuando se representa gráficamente frente al tiempo, la línea que indica la presencia de los reactivos desciende en línea recta, y la línea que indica la presencia del producto sube en línea recta. La pendiente de la línea varía con la reacción específica, pero la tasa de declinación de A (donde A es un componente) es igual a la tasa de aumento de C (donde C es el producto).

Otra más término específico es una reacción pseudo de orden cero porque no es un modelo perfecto. Cuando la concentración de un componente se vuelve cero a través de la reacción misma, la reacción cesa. Justo antes de ese punto, la velocidad se comporta más como una reacción típica de primer o segundo orden. Es un caso inusual pero no poco común de cinética, generalmente provocada por alguna condición artificial o atípica, como una abrumadora preponderancia de un componente o, en el otro lado de la ecuación, una escasez artificial de un componente diferente. Piense en un caso en el que una gran cantidad de un determinado componente está presente pero no está disponible para la reacción porque presenta un área de superficie limitada para la reacción.

Encontrar orden de reacción y constante de velocidad

la ley de tasas k tiene que determinarse a través de un experimento. Calcular la velocidad de reacción es sencillo; es cosas del mundo real, no álgebra. Si la concentración de los componentes iniciales disminuye en una forma lineal con el tiempo o la concentración del producto aumenta linealmente con el tiempo, entonces tiene una reacción de orden cero. Si no es así, tiene que hacer matemáticas.

Experimentalmente, usted determina k
usando sus concentraciones iniciales o presiones de componentes, no el promedio, ya que la presencia del producto resultante como tiempo continúa puede afectar la tasa de reacción. A continuación, vuelva a ejecutar el experimento, cambie la concentración inicial de A o B y observe el cambio, si lo hay, en la tasa de producción resultante de C, el producto. Si no hay cambio, tienes una reacción de orden cero. Si la velocidad varía directamente con la concentración de A, tiene una reacción de primer orden. Si varía con el cuadrado de A, tiene una reacción de segundo orden, y así sucesivamente.

Hay un buen video explicador en YouTube.

Con un poco de tiempo en el laboratorio, será obvio si tiene una ley de tasas cero, primera, segunda o más complicada. Utilice siempre las velocidades iniciales de los componentes para sus cálculos, y dentro de dos o tres variantes (doblando y luego triplicando la presión de un componente dado, por ejemplo), quedará claro con qué se enfrenta.