Orden de reacción. Orden de reacción y ley de velocidad

El orden de una reacción química es la relación matemática que existe entre la tasa de desarrollo o velocidad de la reacción y la concentración en cantidad de materia en los reactivos.

Por ejemplo, considere la reacción no elemental cubierta en el texto Ley de velocidad para reacciones no elementales:

CO + NO₂ → CO₂ + NO

La ley de la velocidad de esta reacción viene dada por:

v = k. [EN EL₂]²

Tenemos que, en este caso, el orden global de esta reacción será igual a 2, el orden de la reacción en relación con el reactivo NO₂ también será igual a 2 y, con respecto al reactivo CO, será igual a cero.

Llegamos a esta conclusión porque el orden de la reacción global es la suma de los exponentes de las concentraciones de reactivo en la ley. de la velocidad y el orden de la reacción en relación con un reactivo dado es el exponente de su concentración en la ley de velocidad.

Por ejemplo, considere que tenemos la siguiente reacción genérica:

aA + bB → cC + dD

Dado que la ley de velocidad de esta reacción es:

v = k. [LA]^α. [B]^β

Decimos que esta reacción genérica es:

• orden α con respecto a A;
• Orden β con respecto a B;

α + β = orden global de reacción

Vea dos ejemplos más:

1) Reacción elemental: 2 CO_(gramo) + O_{2 (g)}→ 2 CO_{2 (g)}

Al tratarse de una reacción elemental, el exponente en la ley de la velocidad es igual al coeficiente del reactivo: v = k. [CO]². [O₂]¹

Entonces, tenemos que esta reacción es de orden 2 en relación con el CO, de orden 1 en relación a la O₂ y su orden global es 3 (2 + 1 = 3).

2) Reacción no elemental: 2 horas_{2 (g)} + 2 NO_(gramo)→ 1 N_{2 (g)} + H₂O_(gramo)

Los pasos de esta reacción vienen dados por:

Etapa 1 (lenta): 1 hora_{2 (g)} + 2 NO_(gramo) → 1 N₂O_gramo) + 2 H₂O₍₁₎
Paso 2 (rápido): 1 N₂O_gramo) + 2 H₂O₍₁₎ → 1 N_{2 (g)} + 2 H₂O₍₁₎

Ecuación global:2 horas_{2 (g)} + 2 NO_(gramo) → 1 N_{2 (g)} + 2 H₂O₍₁₎

Los exponentes de la ley de la velocidad vienen dados por los coeficientes de los reactivos en la etapa lenta: v = k [H₂]¹. [EN EL]².

Esta reacción es de 1ª orden en relación a la H₂, en 2ª orden en relación con NO y de 3ª orden en relación con la reacción global (suma de exponentes: 1 + 2 = 3).

Uno NotaEs importante destacar que hay algunas reacciones que tienen lugar en la superficie de los metales que son de orden cero, porque la velocidad no depende de la concentración de los reactivos.

Por Jennifer Fogaça
Licenciada en Química