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Velocidad de reacción

1.2 Ecuación de velocidad
Según lo explicado anteriormente, una reacción química
cualquiera puede descomponerse en una serie de etapas o
pasos, como por ejemplo, la ruptura de los enlaces de los
Abertura para reactivos, la formación del complejo activado y finalmente, la
adicionar N O formación de nuevos enlaces para dar lugar a los productos.
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Cada etapa ocurre a una cierta velocidad, dependiendo de las
condiciones existentes y de la naturaleza de los compuestos
presentes. En otras palabras, la velocidad con la que se lleva a
cabo cada etapa puede variar. Bajo este contexto, las ecuacio-
nes que empleamos para cuantificar la velocidad de las reac-
ciones químicas están planteadas para la reacción global, y
no para cada una de las etapas. La velocidad de la reacción
Manómetro
global es generalmente igual a la velocidad de la etapa más
Baño de agua lenta en la secuencia de reacción.
aislado a 45 °C
Matraz con Se sabe, debido a la experiencia, que la velocidad de reacción
NO , O y N O es proporcional a las concentraciones de los reactivos. Sin
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2
2 5
embargo, la magnitud de esta proporcionalidad varía de una
Figura 5. Montaje experimental para cuantificar reacción a otra. Así, la ecuación de velocidad para la reacción
la velocidad de reacción.
genérica:
aA 1 bB cC 1 dD
Es la siguiente: v 5 K3A4 ? 3B4 y
x
Donde, v es la velocidad de reacción (para la desaparición
de los reactivos, en este caso), 3A4 y 3B4 son las concentra-
ciones de las especies A y B, respectivamente, expresadas en
mol/litro, K es la constante de proporcionalidad, denomi-
nada constante específica de velocidad y x y y son exponen-
tes, que representan la magnitud de la proporcionalidad, por
lo que pueden ser números enteros o fracciones, así como de
signo positivo o negativo, según el caso.
Algunas veces, los valores de x y y coinciden con los de los
coeficientes de la reacción balanceada (a y b, en este caso). No
obstante, estos exponentes deben determinarse experimen-
talmente, ya que no siempre son iguales a los coeficientes.
Estos planteamientos se resumen en lo que se conoce como
la ley de acción de masa.
EJEMPLOS Por ejemplo, se ha determinado que la ecuación de velocidad
para la reacción:
En el laboratorio, trabajando a 325 °C, se deter- 2NO 2NO 1 O , es: v 5 K3NO 4 2
minó la constante específica de velocidad para la 2 2 2
descomposición del N O , como 5 ? 10 4. Calcula Mientras que para la reacción:
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5
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el número de moles que se descomponen en un 2N O 5(g) 4NO 2(g) 1 O 2(g) , es: v 5 K3N O 4
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2
5
segundo, si la concentración inicial del N O es de La velocidad de las reacciones se determina experimental-
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5
6,5 ? 10 4 mol/litro. mente a través del registro de cambios de color o de presión
2
Sabemos que, v 5 K3N O 4 en el sistema en reacción (figura 5). Cambios que son re-
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De donde se obtiene que: sultado de la aparición de los productos. Por ejemplo, en la
510 4 ? 6,5 10 4 mol/litro primera reacción, es posible evidenciar la desaparición del
?
?
v dióxido de nitrógeno (NO ) que es un gas de color café. De
s la misma manera, en el segundo ejemplo, este gas aparece
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3,25 ? 110 7 mol/litro
v como producto, con lo cual es posible cuantificar la tasa de
s
formación del mismo.
212 © Santillana
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