¿Cómo se mide la velocidad de una reacción? ¿Cuál es el procedimiento?

Hay algunas maneras en que se pueden determinar las tasas de reacciones, pero se dividen en dos campos: experimental y teóricamente (como si hubiera algo más).

Sin embargo, antes de explicar eso, hay esto.

r = k * [A] ^ m * [B] ^ n

Esta es la ecuación monetaria, y la tasa de cualquier interacción química puede representarse como una combinación de algunos de estos. r representa la velocidad (cambio en moles de producto por cambio en el tiempo), k representa alguna constante, A y B representan la concentración de los reactivos, y myn son constantes.

Si el mecanismo de la reacción es bien conocido, puede representar la reacción como una combinación de otras reacciones elementales. Técnicamente, supongo que podría haber una manera de deducir las constantes en la ecuación de velocidad a partir de estos (este sería el tratamiento teórico), pero para cualquier reacción que no sea de naturaleza elemental, esto simplemente no es suficiente …

Entonces tenemos el tratamiento experimental. Con el tratamiento experimental, bueno, ejecutas la reacción, haciendo un seguimiento de * alguna * métrica que te dará una indicación de cuánto ha reaccionado a qué hora (generalmente esto se hará con un medidor de pH o un espectrofotómetro o algo similar). Puede trabajar esta información al revés para obtener la cantidad de cada producto presente en cada momento, etc.

Tendría que ejecutar la reacción varias veces, “arreglando” ciertas variables a medida que avanza. La forma más común de hacer esto es hacer que una de las variables esté en exceso * enorme *, por lo que es básicamente constante, haciendo que la tasa sea esencialmente una función de una sola concentración. Haz algunos cálculos y podrás calcular su constante respectiva en la ecuación de velocidad. Haga lo mismo para el otro reactivo. Luego, puede encontrar la k para una temperatura específica (esto es importante porque el valor de k suele ser muy sensible a la temperatura).

primero determina la ecuación balanceada. Es importante saber cuáles son todos los reactivos y productos, aunque puede hacer estudios con información incompleta. Luego, elige las propiedades medibles de los diversos reactivos y productos y determina un método para medirlos en función del tiempo. Aquí es donde intervienen la investigación y el ingenio. Si es posible, mida la desaparición de reactivos y la apariencia de los productos para detectar posibles intermedios y verifique los materiales de partida para detectar posibles reacciones preliminares o pre equilibrios. Los métodos de análisis son muchos, desde detener la reacción y el análisis químico húmedo hasta la medición espectrofotométrica continua hasta técnicas instrumentales más elaboradas.