Ecuación de la Velocidad de Reacción

Solapas principales

Consideremos el caso de una reacción química genérica:

$$a\ A + b\ B\ \rightleftharpoons\ c\ C + d\ D$$

De todas las variables que afectan a la velocidad de reacción, normalmente se suele hacer más hincapié en las concentraciones de las sustancias que toman parte en la reacción. Si se mantienen constantes variables como la temperatura, la presión y otras, entonces se puede determinar experimentalmente que la velocidad de una reacción es una función simple de dichas concentraciones. Experimentalmente, se puede comprobar que, en la mayoría de los casos, la velocidad es directamente proporcional al producto de determinadas potencias enteras de las concentraciones:

$$v = k\ \cdot\ [A]^{\alpha}\ \cdot\ [B]^{\beta}\ \cdot\ [C]^{\gamma}\ \cdot\ ...$$

donde $\alpha$, $\beta$, $\gamma$, ... son constantes (habitualmente números enteros) y $k$ es una constante de proporcionalidad que denominaremos constante de velocidad específica. Los exponentes de las concentraciones de cada especie que aparecen en esta ecuación se denominan órden de reacción respecto a la especie dada. Es decir, que según la expresión que hemos escrito, la reacción es de orden $\alpha$ respecto a la especie $A$, de orden $\beta$ respecto a $B$, y así sucesivamente. El orden total de la reacción es la suma de los órdenes respecto a cada una de las especies que aparecen en la ecuacion de la velocidad, es decir, que el orden total de reacción será $\alpha + \beta + \gamma + ...$

Pero la cosa no es siempre así de sencilla... Las especies que aparecen en la ecuación experimental de la velocidad de reacción no tienen porqué ser reactivos o productos de ésta. Una velocidad de reacción puede ser función de la concentración de cualquier sustancia presente en el medio, tanto si se trata de un reactivo, un producto o sustancias que no aparecen en la estequiometría de la reacción (puede ser un producto intermedio, un catalizador, ... etc.). También son posibles órdenes de reacción negativos, es decir que la concentración de alguna especie aparezca dividiendo en la ecuación, y también existen ecuaciones de la velocidad de reacción mucho más complicadas que la ecuación escrita arriba, con dos o más términos en el segundo miembro de la ecuación.