Diferencia entre cinética de primer orden y orden cero
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Diferencia principal - Cinética de primer orden vs Orden cero
La cinética química describe las tasas de reacciones químicas. El concepto de cinética química fue desarrollado por primera vez por la ley de acción de masas. La ley de acción de masas describe que la velocidad de una reacción química es proporcional a la masa de los reactivos. De acuerdo con la cinética química, las reacciones pueden clasificarse como reacciones de orden cero, reacciones de primer orden y reacciones de segundo orden. los diferencia principal entre las cinéticas de primer orden y de orden cero es que la velocidad de la cinética de primer orden depende de la concentración de un reactivo, mientras que la velocidad de la cinética de orden cero no depende de la concentración de los reactivos.
Áreas clave cubiertas
1. ¿Qué es la cinética de primer orden?
- Definición, Propiedades, Ejemplos
2. Qué es la cinética de orden cero
- Definición, Propiedades, Ejemplos
3. ¿Cuál es la diferencia entre las cinéticas de primer orden y de orden cero?
- Comparación de diferencias clave
Términos clave: concentración, cinética de primer orden, cinética, ley de acción masiva, constante de velocidad, ley de velocidad, tasa de reacción, cinética de orden cero
¿Qué es la cinética de primer orden?
La cinética de primer orden se refiere a las reacciones químicas cuya velocidad de reacción depende de la concentración molar de un reactivo. La velocidad de la reacción es proporcional a la concentración de un reactivo. Puede haber muchos otros reactivos que participan en la reacción química, pero solo un reactivo determinará la velocidad de la reacción. Por lo tanto, se sabe que los otros reactivos están en orden cero con respecto a esta reacción particular.
Por ejemplo, consideremos la descomposición del pentóxido de dinitrógeno (N2O5). Esta es una reacción unimolecular. Eso significa que esta reacción está compuesta de un solo reactivo. La velocidad de la reacción se puede dar de la siguiente manera.
2N2O5 (g) → 4NO2 (g) + O2 (g)
Tasa = k [N2O5 (g)]metro
k es la constante de velocidad y [N2O5 (g)] es la concentración de N2O5 (g). La letra "m" da el orden de la reacción con respecto a la concentración de N2O5 (g). La ecuación anterior se conoce como ley de velocidad y para la ecuación anterior, m = 1. Entonces la velocidad de la reacción se puede dar de la siguiente manera.
Tasa = k [N2O5 (g]
El valor de la m se puede obtener experimentalmente. Aquí, el valor siempre sería uno. Eso indica la descomposición de N.2O5 (g) Es una reacción de primer orden. Además, el orden de la reacción puede o no ser igual al coeficiente estequiométrico de los reactivos. En el ejemplo anterior, el orden de la reacción es 1, aunque el coeficiente estequiométrico es 2. La velocidad de la reacción de primer orden se puede mostrar en un gráfico como el siguiente.
Figura 1: Gráfica de cinética de primer orden.
En el diagrama anterior, la gráfica con puntos oscuros es la gráfica de la concentración de reactante frente al tiempo de reacción. Es un gráfico curvo que indica que la velocidad de la reacción cambia con la concentración del reactivo. La gráfica con puntos de color blanco muestra la gráfica de ln [concentración de reactante] frente al tiempo de reacción. Es un grafo lineal.
Qué es la cinética de orden cero
La cinética de orden cero se refiere a las reacciones químicas cuya velocidad de reacción no depende de la concentración del reactivo. En otras palabras, la concentración de reactivos no afecta la velocidad de la reacción. Por lo tanto, mientras la temperatura sea constante, la velocidad de reacción sería constante en cinética de orden cero.
No importa qué reactivos estén presentes y en qué medida se hayan cambiado sus concentraciones, la velocidad de la reacción seguirá siendo la misma. Por lo tanto, la velocidad de la reacción se da como,
Tasa = k
Donde, k es la constante de velocidad..
Un buen ejemplo de reacciones de orden cero es la descomposición del óxido nitroso en presencia de platino como catalizador..
2N2O(sol) → 2N2 (g) + O2 (g)
La velocidad de esta reacción es igual a la constante de velocidad. Por lo tanto, la velocidad de la reacción se puede dar de la siguiente manera.
Tasa = k [N2O(sol)]0
Figura 2: la gráfica de la concentración de reactivo frente al tiempo de reacción
El gráfico anterior muestra la variación de la concentración de reactivos con el tiempo de reacción para cinéticas de orden cero. Es un grafo lineal.
Diferencia entre cinética de primer orden y orden cero
Definición
Cinética de primer orden: La cinética de primer orden se refiere a reacciones químicas cuya velocidad de reacción depende de la concentración molar de un reactivo.
Cinética de orden cero: La cinética de orden cero se refiere a reacciones químicas cuya velocidad de reacción no depende de la concentración de reactivo.
Gráfica de la concentración de reactivo frente al tiempo
Cinética de primer orden: El gráfico de concentración de reactante en función del tiempo para cinéticas de primer orden es un gráfico curvo..
Cinética de orden cero: El gráfico de concentración de reactante en función del tiempo para cinéticas de orden cero es un gráfico lineal..
Concentración del reactivo
Cinética de primer orden: Las reacciones cinéticas de primer orden dependen de la concentración de reactivo..
Cinética de orden cero: Las reacciones cinéticas de orden cero no dependen de la concentración de reactivo..
Ley de Tasas
Cinética de primer orden: La ley de velocidad de las reacciones cinéticas de primer orden incluye la constante de velocidad multiplicada por la concentración de reactivo.
Cinética de orden cero: La ley de velocidad de las reacciones cinéticas de orden cero incluye solo la constante de velocidad.
Conclusión
La ley de velocidad o la ecuación de velocidad proporciona los detalles más importantes sobre la cinética química de los sistemas. Describe la velocidad de una reacción particular con respecto a la concentración de reactivo y la constante de velocidad a una temperatura constante. Según la cinética de las reacciones químicas, existen tres tipos principales de reacciones. Son reacciones de orden cero, primer orden, reacciones y reacciones de segundo orden. Estas reacciones difieren entre sí según el orden de la reacción con respecto a los reactivos presentes en un sistema particular.
Referencias:
1. “Reacciones de primer orden”. Química LibreTextos. Libretexts, 04 de julio de 2017. Web. Disponible aquí. 14 de julio de 2017.
2. “Reacciones de orden cero”. Química LibreTextos. Libretexts, 21 de julio de 2016. Web. Disponible aquí. 14 de julio de 2017.
Imagen de cortesía:
1. “First Order” By Flanker - Trabajo propio (CC BY-SA 4.0) a través de Commons Wikimedia.
