¿Por qué no todas las reacciones de descomposición son de orden cero ya que no hay colisiones involucradas?

Las colisiones aún están involucradas cuando los reactivos transfieren energía entre sí. Recuerde que para que ocurra una reacción, además de los reactivos que chocan (no aplicable aquí), los reactivos también tienen que exceder la energía de activación.

Hay una distribución de energía de Boltzmann en todo el matraz. Solo una cierta proporción de reactivos tendrá suficiente energía para reaccionar. Esa proporción está definida por la temperatura. Cuando esos reactivos de mayor energía se hayan descompuesto, los reactivos restantes seguirán colisionando entre sí y con las paredes del recipiente para alcanzar el equilibrio de temperatura con el entorno.

Sin embargo, ahora habrá menos reactivos … dada la misma distribución de energía, habrá menos reactivos con suficiente energía para reaccionar. Por lo tanto, no será de orden cero, sino de primer orden … depende de la concentración del reactivo.

(Descargo de responsabilidad: esta es una explicación realmente simple y estoy seguro de que hay una razón más complicada).

Las reacciones de descomposición pueden tener mecanismos complicados a pesar de verse como “algo simplemente se desmorona”. La ley de tasas realmente depende del paso lento del mecanismo, no de la ecuación estequiométricamente equilibrada.