If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Si estás detrás de un filtro de páginas web, por favor asegúrate de que los dominios *.kastatic.org y *.kasandbox.org estén desbloqueados.

Contenido principal
Tiempo actual: 0:00Duración total:8:42

Los mecanismos y el paso determinante de la velocidad

Transcripción del video

un mecanismo es la secuencia de pasos elementales por la que se desarrolla una reacción si analizamos esta reacción aquí tenemos dióxido de nitrógeno más monóxido de carbono que nos da óxido de nitrógeno y dióxido de carbono nuestro reactivos no se transforman en productos en un solo paso en realidad hay un mecanismo para que la reacción se desarrolle este es un posible mecanismo que tiene dos pasos elementales en el primer paso observen que tenemos en moto2 más n o tos para obtener n o más n o tres y en el segundo paso el no3 que acabamos de obtener reaccione con seo para producir no2 más co2 cualquier mecanismo debe de tener pasos elementales y si juntamos estos dos pasos obtendremos la reacción general pongamos todos los reactivos de un lado nos queda en neo toros más n o tos más n o tres más se o luego pongamos todos los productos de un lado aquí tenemos n o más n o tres más en neo dos más ceuta 2 ahora analicemos los dos lados y veamos qué podemos cancelar aquí tenemos un n o tos que se cancela con este no2 de la derecha también tenemos un n o tres que se cancela con éste veamos qué nos ha quedado del lado izquierdo nos quedamos con n otros más se o así que nos quedó dióxido de nitrógeno más monóxido de carbón y del lado de los productos nos quedó óxido de nitrógeno no2 dióxido de carbono co2 entonces al juntar los pasos elementales 1 y 2 del mecanismo obtuvimos esta reacción general que es la misma que tenemos aquí arriba así que este es un posible mecanismo para esta reacción ahora observe en que aquí tenemos este no3 que obtuvimos en el primer paso y observen que en el segundo paso el no3 se consume a esto se le llama intermediario este es un intermediario significa que se produce en un paso y se consume en otro paso del mecanismo un intermediario no es un reactivo ni tampoco un producto simplemente es algo que aparece durante la reacción y que si logramos detectar lo nos ayuda a entender mejor cómo ocurre el mecanismo un posible mecanismo también debe coincidir con la ley de velocidad experimental de la reacción general nuestra reacción general es 1 n o dos más uno se o que nos da 1 n o más uno se otorgó dos y la ley de velocidad obtenida experimentalmente para esta reacción es velocidad de reacción es igual a la constante de velocidad acá por la concentración de no2 al cuadrado así que la reacción este segundo orden respecto al dióxido de nitrógeno se observan la reacción general balanceada aquí tenemos el dióxido de nitrógeno pero tiene un coeficiente de 1 así que no podemos tomar el coeficiente y convertirlo en el exponente porque experimentalmente se determinó que el exponente es 2 entonces sólo podemos usar el coeficiente como exponente cuando hablamos de reacciones elementales por otro lado esta reacción este orden cero respecto al monóxido de carbón por eso no aparece en la ley de velocidad entonces analicemos el mecanismo y tratemos de explicar la ley de velocidad que se obtuvo experimentalmente en el primer paso del mecanismo se forma el intermediario no3 y este es el paso lento del mecanismo en el segundo paso el intermediario no3 reacciona para formar otros productos y este es el paso rápido del mecanismo así que el paso lento se le conoce como el paso determinante de la velocidad de reacción el paso uno de este mecanismo es el paso determinante de la velocidad por ejemplo digamos que el paso uno se tarda un segundo es decir se necesitó de un segundo para formar el intermediario y supongamos que el segundo paso al ser más rápido sólo necesita uno por diez a la menos ocho segundos entonces cuál es el tiempo total de la reacción bueno simplemente sumamos uno más uno por diez a la menos ocho que es igual a aproximadamente un segundo así que el paso más lento determina el tiempo de reacción porque en este caso el paso lento tarda un segundo y eso es aproximadamente lo que tarda toda la reacción así que al tratar de encontrar la velocidad de toda la reacción esto es igual a la velocidad del paso determinante y podemos saber la velocidad de ese paso determinante porque el paso uno es una reacción elemental así que podemos aplicar lo que vimos en videos anteriores la velocidad es igual a la constante de velocidad que para el paso uno es k 1 k subíndice uno por la concentración de nuestros reactivos que en este caso tenemos n o tos y como tiene un coeficiente de 1 recuerden que para una elección elemental podemos usar el coeficiente como exponente así que nos queda a la primera potencia por la concentración de otro no2 no2 y como también tiene un coeficiente de 1 entonces nos queda uno de exponente esta es la ley de velocidad para el paso determinante de la reacción y si la factory zamo se nos queda que la velocidad es igual a la constante cada uno por la concentración de no2 al cuadrado observen que ésta es la misma ley de velocidad que se determinó experimentalmente así que este mecanismo si coincide con la ley de velocidad y experimenta entonces nuestra reacción general este segundo orden respecto al dióxido de nitrógeno y de orden cero respecto al monóxido de carbón observen que el monóxido de carbono aparece hasta el segundo paso no en el paso determinante por eso es de orden ser no se toma en cuenta también observen que esta constante cada uno debe ser igual a la constante k de la reacción genera