Calculadora de Constante de Velocidad

Antecedentes históricos

El concepto de constante de velocidad fue formalizado por primera vez por el químico sueco Svante Arrhenius, quien estudió cómo la velocidad de una reacción química depende de la temperatura y la concentración. Esta medida ayuda a cuantificar la rapidez con que procede una reacción dadas condiciones específicas.

Fórmula

La fórmula para calcular la constante de velocidad es la siguiente:

\[ k = \frac{R}{A^m \cdot B^n} \]

donde:

• \(k\) es la constante de velocidad,
• \(R\) es la velocidad de reacción,
• \(A\) es la concentración molar de la sustancia A,
• \(m\) es el orden parcial de reacción de la sustancia A,
• \(B\) es la concentración molar de la sustancia B,
• \(n\) es el orden parcial de reacción de la sustancia B.

Ejemplo de cálculo

Consideremos una velocidad de reacción de 0,02 mol/L/s, con el reactivo A teniendo una concentración de 1,5 mol/L y un orden parcial de 1. El reactivo B tiene una concentración de 2 mol/L y un orden parcial de 2. Podemos calcular la constante de velocidad como:

\[ k = \frac{0,02}{1,5^1 \cdot 2^2} = \frac{0,02}{1,5 \cdot 4} = \frac{0,02}{6} \approx 0,00333 \text{ L/(mol·s)} \]

Importancia y escenarios de uso

Comprender la constante de velocidad permite a los químicos predecir cómo progresa una reacción y cómo las diferentes concentraciones o temperaturas afectan la velocidad de reacción. Este cálculo es vital en el diseño y la optimización de procesos químicos en laboratorios e industrias.

Preguntas frecuentes

1. ¿Qué es una velocidad de reacción? Una velocidad de reacción mide qué tan rápido se convierten los reactivos en productos con el tiempo. Se expresa como el cambio en la concentración de reactivos o productos por unidad de tiempo.

2. ¿Qué es un orden parcial de reacción? Un orden parcial representa la potencia a la que se eleva la concentración de un reactivo en la ley de velocidad, indicando su influencia en la velocidad de reacción.

3. ¿Puede cambiar una constante de velocidad con las condiciones? Sí, una constante de velocidad varía con la temperatura y la presencia de catalizadores, pero permanece constante para un conjunto dado de condiciones.

Esta calculadora proporciona una forma intuitiva de encontrar la constante de velocidad, simplificando el análisis para químicos y estudiantes por igual.