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• La ley de velocidad expresa la relación de
la rapidez de una reacción con la
constante de rapidez y la concentración de
los reactivos, elevados a alguna potencia.
Ley de Velocidad
• Para la reacción general:
• La ley de velocidad tiene la forma:
Ley de Velocidad
• Donde x y y son números que se
determinan experimentalmente.
• En general, x y y no son iguales a los
coeficientes estequiométricos a y b.
Ley de Velocidad
• Los exponentes x y y especifican las
relaciones entre las concentraciones de
los reactivos y la rapidez de la reacción.
Ley de Velocidad
• Al sumarlos, obtenemos el orden de reacción
global, que se define como la suma de los
exponentes a los que se elevan todas las
concentraciones de reactivos que aparecen en la
ley de rapidez.
Ley de Velocidad
Determinación de la Ley de Velocidad
1. Las leyes de la rapidez siempre se determinan
en forma experimental. A partir de las
concentraciones de los reactivos y de la rapidez
inicial es posible determinar el orden de una
reacción.
Determinación de la Ley de Velocidad
2. El orden de una reacción siempre se define en
términos de las concentraciones de los reactivos
(no de los productos).
3. El orden de una reacción no está relacionado
con el coeficiente estequiométrico del reactivo
en la reacción global balanceada.
Ejemplo
La reacción del óxido nítrico con hidrógeno a 1280°C es:
2NO(g) + 2H2(g) ⎯→ N2(g) + 2H2O(g)
A partir de los siguientes datos, determine:
a) La ley de rapidez; b) la constante de rapidez y c) la rapidez de
la reacción cuando [NO] = 12 x 10–3 M y [H2] = 6 x 10–3 M.
Ejemplo
Solución del inciso a)
1) Escribir la ley de rapidez general:
rapidez = k [No]x [H2]y
2) Utilizar los datos experimentales: Los experimentos 1 y 2 muestran que
cuando se duplica la concentración de NO a una concentración constante de
H2, la rapidez se cuadruplica. Si se toma la proporción de las rapideces a
partir de estos dos experimentos, se tiene:
Ejemplo
De la expresión anterior, podemos despejar x, resultando:
x = 2
Es decir, la reacción es de segundo orden con respecto al NO.
Los experimentos 2 y 3 indican que al duplicar [H2] manteniendo constante
a [NO] se duplica la rapidez. Aquí escribimos la relación como:
Ejemplo
De la expresión anterior, podemos despejar y, resultando:
y = 1
Es decir, la reacción es de primer orden en H2. Por tanto, la ley de rapidez
está dada por:
Lo que muestra que es una reacción de tipo (2 + 1) o de tercer orden
global.
Ejemplo
Solución del inciso b)
1) La constante de rapidez k se calcula utilizando los valores de
cualquiera de los experimentos. Reacomodando la ley de
rapidez, obtenemos:
Los datos del experimento 2 dan como resultado:
Ejemplo
Solución del inciso c)
1) Utilizando la constante de rapidez conocida y las
concentraciones de NO y H2, escribimos:
Ejercicio
Ejercicio
Ejercicio
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