¿Las reacciones determinantes de la velocidad se determinan experimentalmente?

En la cinética química, la velocidad general de una reacción a menudo está determinada aproximadamente por el paso más lento, conocido como el paso determinante de la velocidad (RDS) o paso limitante de la velocidad . Para un mecanismo de reacción dado, la predicción de la ecuación de velocidad correspondiente (para comparación con la ley de velocidad experimental) a menudo se simplifica mediante el uso de esta aproximación del paso de determinación de la velocidad.

En principio, la evolución temporal de las concentraciones de reactivo y producto puede determinarse a partir del conjunto de ecuaciones de velocidad simultáneas para los pasos individuales del mecanismo, uno para cada paso. La hipótesis de un solo paso determinante de la tasa puede simplificar enormemente las matemáticas. En el caso más simple, el paso inicial es el más lento, y la tasa general es solo la tasa del primer paso.

Por lo tanto, las reacciones de determinación de la velocidad son productos del experimento de laboratorio y el cálculo diferencial para construir la solución final.

Los datos cinéticos indican qué reactivos están involucrados en el paso de determinación de la velocidad. La intuición química y el análisis posterior ayudan a definir cuál es ese paso. Dos ejemplos comunes. La velocidad de reacción SN1 de los haluros de alquilo terciarios depende de la concentración de haluro pero no de la concentración del nucleófilo. Los estudios de los productos llevan a la conclusión de que el paso determinante de la velocidad fue el mismo para la mayoría de los nucleófilos en la formación de un ion de carbono terciario. La reacción SN2 muestra una cinética de primer orden tanto en el haluro de alquilo como en el nucleófilo y diferentes velocidades para diferentes nucleófilos. Conclusión después de estudiar un estado de transición concertado que involucra tanto sustrato como nucleófilo y sin iones de carbono libres. Las técnicas utilizadas son muchas, estudio de relaciones de producto, efectos de isótopos cinéticos, cambio de actividad óptica de reactivos ópticamente activos, incorporación de isótopos cuando se ejecutan en solventes enriquecidos en isótopos, intercepción de intermedios propuestos y muchos otros.

Sí, así lo creo.

No creo que haya forma de comprobar cuál es el paso más lento de una reacción química simplemente escribiendo el mecanismo de la reacción en cuestión.