Anàlisi de l’Ordre i la Velocitat d’una Reacció Química

Per a una reacció general: \( A + B \rightarrow C + D \) s’han obtingut les dades següents:

Determinar: a) Ordres de la reacció respecte dels reactius \( A \) i \( B \) i l’ordre global de la reacció. b) L’equació de velocitat per al procés. c) El valor de la constant de velocitat.

a) Comparant les experiències 1 i 2 veiem que \([A]\) roman constant, mentre que \([B]\) es dobla i la velocitat es multiplica per quatre. Deduïm que la velocitat és d’ordre 2 respecte de \( B \). Comparant les experiències 1 i 3 veiem que \([B]\) roman constant, mentre que \([A]\) es dobla i la velocitat roman inalterada. Deduïm que la velocitat és d’ordre 0 respecte de \( A \). L’ordre global de la reacció serà, per tant: \( 2 + 0 = 2 \).

b) L’equació de velocitat vendrà donada aleshores per la expressió: \( v = k [A]^0 [B]^2 = k [B]^2 \)

c) Utilitzant les dades de qualsevol de les experiències podem obtenir el valor de \( k \): \( v = k [B]^2 \) ; \( k = \displaystyle\frac{v}{[B]^2} = \frac{1,8 \cdot 10^{-4} \, \text{mol/L·s}}{(0,010 \, \text{mol/L})^2} = 1,8 \, (\text{mol/L})^{-1} \cdot \text{s}^{-1} \)