Son proporcionales a diferentes poderes porque pueden tener diferentes especies involucradas en el paso de determinación de la velocidad.
Una ecuación estequiométrica solo te dice la relación en moles por la cual reaccionan las especies. No te dice nada sobre el mecanismo de reacción .
Muchas reacciones tienen lugar a través de una serie de pasos diferentes que se denomina mecanismo de reacción. Esto puede suceder a diferentes velocidades. El paso más lento determinará la velocidad general de reacción. Por esta razón, se denomina paso determinante de la velocidad.
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Como ejemplo, usaré la hidrólisis de bromobutano [matemática] C_4H_9Br [/ matemática] y 2 – bromo – 2 – metilpropano [matemáticas] (CH_3) _3CBr [/ matemáticas]
Ambos se someten a hidrólisis por iones [math] OH ^ – [/ math] en una reacción de sustitución nucleofílica. Para bromobutano esto es:
[matemáticas] C_4H_9Br + OH ^ {-} \ rarr {C_4H_9OH + Br ^ {-}} [/ matemáticas]
La expresión de velocidad se ha determinado como:
[matemáticas] Tasa = k [C_4H_9Br] ^ {1} [OH ^ {-}] ^ {1} [/ matemáticas]
es decir, es de primer orden con respecto a cada reactivo y de segundo orden en general.
Podemos concluir que el paso más lento y determinante de la velocidad implica la interacción tanto de bromobutano como de OH-. Por esta razón, este paso se describe como bi-molecular. Un mecanismo propuesto es:
Nu- se refiere a OH- y el gráfico muestra bromoetano, pero el mecanismo es el mismo. Ambas especies forman un estado de transición seguido de Br-dejando.
Si compara esto con la expresión de velocidad para 2 – bromo – 2 – metilpropano obtenemos:
[matemáticas] Tasa = k [(CH_3) _3CBr] ^ {1} [/ matemáticas]
La reacción es de primer orden con respecto al haloacano y orden cero con respecto a OH-. Podemos concluir que OH- no ocurre en el paso de determinación de la velocidad que se describe como unimolecular. El mecanismo propuesto es:
El primer paso es el paso determinante de la velocidad e implica la formación de un carbocatión terciario.
El segundo paso involucra iones, por lo que es mucho más rápido:
Este mecanismo es impulsado por el efecto de liberación de electrones (hiperconjugación) de los grupos metilo que aumentan la vida útil de los carbocationes para que puedan pasar al segundo paso.
Por estos motivos, se refieren a las reacciones [matemáticas] S_N2 [/ matemáticas] y [matemáticas] S_N1 [/ matemáticas] respectivamente.
Diagramas cortesía de. chemguide.co.uk
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