Comprender y aplicar las reacciones cero, primera y segunda orden

Las reacciones en la química se clasifican en función de cómo su tasa depende de la concentración de reaccionarios. Comprender las reacciones cero, primera y segunda orden ayuda a predecir el comportamiento de reacción y diseñar procesos químicos.

Reacciones de cero orden

En reacciones de cero orden, la tasa es independiente de la concentración de reaccionarios. La tasa de reacción sigue siendo constante con el tiempo, lo que lleva a una disminución lineal de la concentración reaccionaria.

La ley de tarifas para las reacciones de cero orden se expresa como:

Rate = k

donde k]] es la constante de tasa. Las unidades de k] son típicamente la concentración/tiempo, como mol/(L·s).

Reacciones de primer orden

Las reacciones de primer orden dependen linealmente de la concentración de un único reaccionario. A medida que la concentración reaccionaria disminuye, la tasa de reacción disminuye proporcionalmente.

La ley de la tasa se expresa como:

Rate = k [A]

[A]] es la concentración del reaccionario A. Las unidades k] son típicamente 1/time, como s]-1.

Reacciones de segundo orden

Las reacciones de segundo orden dependen del cuadrado de la concentración de un reaccionante o del producto de dos concentraciones reaccionarias. La tasa disminuye más rápidamente a medida que disminuyen las concentraciones reaccionarias.

La ley de tarifas puede ser escrita como:

Rate = k [A]2 o Rate = k [A][B]

Las unidades k] son típicamente L/(mol·s).

Aplicación de órdenes de reacción

Conocer el orden de una reacción ayuda a calcular los tiempos de reacción y diseñar reactores. También ayuda a entender cómo los cambios en la concentración afectan la tasa.