Page 604 - Quimica - Undécima Edición

574 CAPÍTULO 13 Cinética química

también es directamente proporcional a [ClO 2 ]. Estas observaciones se resumen escribien-
do la ley de rapidez como

rapidez 5 k[F 2 ][ClO 2 ]

Debido a que tanto [F 2 ] como [ClO 2 ] están elevados a la primera potencia, la reacción es
de primer orden respecto de F 2 , de primer orden respecto a ClO 2 y (1 1 1) o de segundo
orden global . Observe que [ClO 2 ] está elevado a la potencia 1 a pesar de que su coefi -
ciente estequiométrico en la ecuación global es 2. La igualdad entre el orden de reacción
(primero) y el coefi ciente estequiométrico (1) respecto de F 2 en este caso es una coinci-
dencia.
A partir de las concentraciones de los reactivos y de la rapidez inicial, también po-
demos calcular la constante de rapidez. Utilizando los primeros datos de la tabla 13.2,
escribimos
rapidez
k 5
[F 2 ][ClO 2 ]
23
1.2 3 10 M/s
5
(0.10 M)(0.010 M)
5 1.2/M ? s
El orden de reacción permite comprender la dependencia de la reacción con las con-
centraciones de los reactivos. Suponga, por ejemplo, que para la reacción general aA 1
bB ¡ cC 1 dD tenemos x 5 1 y y 5 2. La ley de rapidez para la reacción es [vea la
ecuación (13.1)]

rapidez 5 k[A][B] 2

Esta reacción es de primer orden en A, de segundo orden en B y de tercer orden global
(1 1 2 5 3). Suponga que inicialmente [A] 5 1.0 M y [B] 5 1.0 M. La ley de rapidez
indica que si duplicamos la concentración de A, de 1.0 M a 2.0 M, a [B] constante, la
rapidez de la reacción también se duplica:

para [A] 5 1.0 M rapidez 1 5 k(1.0 M)(1.0 M) 2
3
5 k(1.0 M )
para [A] 5 2.0 M rapidez 2 5 k(2.0 M)(1.0 M) 2
3
5 k(2.0 M )
Por lo tanto, rapidez 2 5 2(rapidez 1 )

Por otro lado, si duplicamos la concentración de B de 1.0 M a 2.0 M con [A] 5 1 M
constante, la rapidez se incrementará por un factor de 4 debido a la potencia 2 en el ex-
ponente:
para [B] 5 1.0 M rapidez 1 5 k(1.0 M)(1.0 M) 2
3
5 k(1.0 M )
para [B] 5 2.0 M rapidez 2 5 k(1.0 M)(2.0 M) 2
3
5 k(4.0 M )
Por lo tanto, rapidez 2 5 4(rapidez 1 )
Si, para una cierta reacción, x 5 0 y y 5 1, la ecuación de la rapidez será

0
rapidez 5 k[A] [B]
5 k[B]