La velocidad de reacción de cualquier reacción dada es la velocidad a la que los componentes se involucran 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 esto puede tomar varias formas : velocidad media en el tiempo, velocidad instantánea en cualquier punto específico y velocidad inicial de reacción.
la velocidad de reacción puede permanecer estable o variar con el tiempo, y puede verse afectada por las concentraciones de cada componente o solo por uno o dos. esas concentraciones pueden variar con el tiempo a medida que la reacción continúa, de modo que la velocidad de reacción está cambiando y la velocidad de cambio en sí está cambiando. la velocidad de reacción también puede cambiar en función de otros factores más oscuros, como el área de superficie 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 legos, 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, es 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, se dice que es una reacción de orden cero o cero. 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 velocidad de reacción y k es la constante de velocidad. cuando graficado contra el 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).
otro término más específico es pseudo reacción 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 infrecuente de cinética, que generalmente se produce a través de alguna condición artificial o atípica, como una preponderancia abrumadora 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 cierto componente está presente pero no disponible para la reacción porque presenta un área superficial limitada para la reacción.
encontrar el orden de reacción y la velocidad constante
La ley de velocidad k tiene que ser determinada a través del experimento. calcular la velocidad de reacción es sencillo; Son cosas del mundo real, no de álgebra. Si la concentración de los componentes iniciales disminuye en 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, tienes que hacer matemáticas.
experimentalmente, determina k utilizando sus concentraciones o presiones iniciales de componentes, no el promedio, ya que la presencia del producto resultante a medida que pasa el tiempo puede afectar la velocidad de reacción. luego, vuelve a ejecutar el experimento, cambiando la concentración inicial de a o b, y observa el cambio, si lo hubiera, en la tasa resultante de producción 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, tienes una reacción de segundo orden, y así sucesivamente.
Hay un buen video explicativo en youtube.
con un poco de tiempo en el laboratorio, se volverá obvio si tiene una ley cero, primera, segunda o más complicada. siempre use tasas iniciales de componentes para sus cálculos, y dentro de dos o tres variantes (por ejemplo, duplicando y luego triplicando la presión de un componente dado), quedará claro con qué está tratando.