• 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