Orden de reacción

La expresión que da la velocidad de reacción en función de la concentración de cada una de las sustancias que influyen en la velocidad, se llama ley de velocidad de la reacción o ecuación de la velocidad, v = f (c), y se determina experimentalmente a partir de los datos c = f(t). Una vez obtenida la ecuación v = f (c), se obtiene la ley integrada de la velocidad.

Supongamos que en una reacción del tipo:

comprobamos experimentalmente que la velocidad de esta reacción depende de las concentraciones de A y B, es decir, si se duplica cada una de las concentraciones, la velocidad se duplica; o si duplicamos ambas concentraciones, la velocidad se cuadruplica. Esto nos permite expresar su ley o ecuación de la velocidad en la forma:

donde k es la denominada constante de velocidad, cuyo valor es independiente de las concentraciones de los reactivos, aunque varía con la temperatura. La constante de velocidad es una medida de la velocidad intrínseca de la reacción; es el valor de la velocidad cuando las concentraciones de todos los reactivos son 1 mol/l.

Esta ecuación de la velocidad, hallada experimentalmente, determina el orden cinético de la reacción, que en este caso es de segundo orden.

El orden de reacción es la suma de los exponentes de los términos de la concentración en la ecuación de la velocidad.

El valor de k es grande para reacciones rápidas, mientras que las reacciones lentas tienen valores de k pequeños.

Para cualquier ecuación de velocidad, tal como:

el orden de reacción es igual a α + β + γ, y cada exponente en sí, es el orden con respecto al componente que le corresponde. Es importante subrayar que el orden de una reacción viene determinado, exclusivamente, por los datos experimentales y es independiente de los coeficientes estequio métricos de la ecuación que representa la reacción. Así, el estudio experimental de la reacción del yoduro de hidrógeno con el peróxido de hidrógeno:

demuestra que la ecuación de velocidad es: