En el año 1864, los químicos Cato Maximilian Guldberg y Peter Waage formularon el ley de la velocidad, que propone que la velocidad de una reacción química está determinada exclusivamente por los reactivos de esa reacción.
la ley de la velocidad está enunciado o representado por una expresión matemática que obtiene el producto de la concentraciones en mol / L de los reactivos, elevados a sus respectivos coeficientes (a, b) estequiométricos (valores de equilibrio) con una constante (k).
v = k. [reactivo 1]La. [reactivo 2]B
Para construir la expresión que se refiere a ley de la velocidad, es fundamental que sepamos si la reacción es elemental (procesada en un paso) o no elemental (que se procesa en varios pasos).
Ley de velocidad para reacciones elementales
Para reacciones que proceden en un solo paso, la expresión de ley de la velocidad utiliza los componentes (reactivos y sus coeficientes) de la ecuación. Ejemplo:
1 canal4 (g) + 2 O2 → CO2 + 2 H2O
En esta reacción elemental, tenemos los reactivos metano (CH
4, con coeficiente 1) y oxígeno (O2, con el coeficiente 2). Así, la expresión de la ley de la velocidad será:v = k. [CH4]1. [O2]2
Ley de velocidad para reacciones no elementales
Como las reacciones no elementales ocurren en varios pasos, la determinación de la expresión de ley de la velocidad depende del análisis de la influencia de cada reactivo en la velocidad de cada paso. Para ello, los ejercicios o los textos proporcionan una tabla que contiene los valores de concentración y velocidad para cada paso, como en el siguiente ejemplo:
a A + b B + c C → d D
Como la tabla tiene cuatro líneas, por lo tanto, es una reacción no elemental que se procesa en cuatro pasos, y sus reactivos son A, B y C. Ahora bien, para conocer los coeficientes que tienen, debemos realizar los siguientes pasos:
1er paso: determina el pedido del reactivo A.
Para eso, debemos elegir dos etapas en las que la concentración de A cambia, y la de B y C no cambian. Así, los pasos elegidos son el primero y segundo, en los que tenemos los siguientes cambios:
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- Concentración de X: duplica su valor, ya que pasa de 2 a 4;
- Velocidad: cuadriplica su valor al pasar de 0.5 a 2.
Por tanto, el análisis debería ser:
2. [X] = 4.v
Poniendo los dos valores en la misma base:
2. [X] = 22.v
Tenemos que la diferencia es el exponente 2, por lo que el orden de A será 2.
2do paso: Determine el orden del reactivo B.
Para ello, debemos elegir dos etapas en las que cambia la concentración de B, y la de A y C no cambia. Así, los pasos elegidos son los 2La y a las 3La, en el que tenemos los siguientes cambios:
- Concentración Y: duplica su valor, ya que pasa de 3 a 6;
- Velocidad: no cambia su valor, ya que era 2 y sigue siendo 2.
Por tanto, el análisis debería ser:
2. [X] = 2.v
Dado que los dos valores ya están sobre la misma base y el cambio en la concentración no cambia la velocidad, entonces el orden de B será 0.
3er paso: Determine el orden del reactivo C.
Para ello, debemos elegir dos etapas en las que la concentración de C cambia y la de X no cambia. Los pasos elegidos son los 3La y a las 4La, en el que tenemos los siguientes cambios:
- Concentración Y: duplica su valor, ya que pasa de 1 a 2;
- Velocidad: multiplica el valor, ya que va de 2 a 16.
Por tanto, el análisis debería ser:
2. [X] = 16.v
Poniendo los dos valores en la misma base:
2. [X] = 24.v
Tenemos que la diferencia es el exponente 2, por lo que el orden de C será 4.
Paso 4: Ensamble la expresión de velocidad.
Para ensamblar esta expresión de velocidad, simplemente multiplique las concentraciones de los reactivos, elevadas en sus respectivos órdenes, por la constante (k):
v = k. [A]2.[B]0.[C]4
o
v = k. [A]2..1. [C]4
v = k. [A]2..[C]4
Por mí. Diogo Lopes
¿Le gustaría hacer referencia a este texto en una escuela o trabajo académico? Vea:
DÍAS, Diogo Lopes. "¿Qué es la ley de la velocidad?"; Escuela Brasil. Disponible: https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/quimica/o-que-e-lei-da-velocidade.htm. Consultado el 28 de junio de 2021.
