Ecuación de velocidad

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 reactivos, la formación del complejo activado y finalmente, la formación de nuevos enlaces para dar lugar a los productos. 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 ecuaciones que empleamos para cuantificar la velocidad de las reacciones químicas están planteadas para la reacción global, y no para cada una de las etapas. La velocidad de la reacción global es generalmente igual a la velocidad de la etapa más lenta en la secuencia de reacción.

Se sabe, debido a la experiencia, que la velocidad de reacción es proporcional a las concentraciones de los reactivos. Sin embargo, la magnitud de esta proporcionalidad varía de una reacción a otra. Así, la ecuación de velocidad para la reacción genérica:

                                  aA + bB-------------cC  +dD.
Es la siguiente: v= K [A]x + [B]y

Donde, v es la velocidad de reacción (para la desaparición de los reactivos, en este caso), [A] y [B] son las concentraciones de las especies A y B, respectivamente, expresadas en  mol/litro, K es la constante de proporcionalidad, denominada 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 experimentalmente, 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.
La velocidad de las reacciones se determina experimental-mente a través del registro de cambios de color o de presión en el sistema en reacción (figura 5). Cambios que son re-sultado de la aparición de los productos. Por ejemplo, en la primera reacción, es posible evidenciar la desaparición del dióxido de nitrógeno (NO2) que es un gas de color café. De la misma manera, en el segundo ejemplo, este gas aparece como producto, con lo cual es posible cuantificar la tasa de formación del mismo.

EJERCICIO.

En el laboratorio, trabajando a 325 °C, se determinó la constante específica de velocidad para la descomposición del N2O5, como 5 ? 1024. Calcula el número de moles que se descomponen en un segundo, si la concentración inicial del N2O5 es de 6,5 ? 1024 mol/litro.