Calculadora de ley de velocidad (velocidades iniciales)
Introduce las concentraciones iniciales y la velocidad inicial medida en cada experimento. Con un reactivo bastan dos ensayos; con dos reactivos, introduce tres. La calculadora obtiene los órdenes, los redondea al medio más cercano y da la constante de velocidad con sus unidades.
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Cómo se usa
- Elige un reactivo (dos ensayos) o dos reactivos (tres ensayos).
- Introduce las concentraciones de cada ensayo en mol/L y su velocidad inicial en mol/(L·s).
- Lee los órdenes, el orden global y la constante de velocidad con sus unidades.
Cómo funciona
La ley de velocidad v = k × [A]^m × [B]^n se vuelve lineal en logaritmos:
ln v = ln k + m × ln[A] + n × ln[B]
Tres ensayos dan tres ecuaciones lineales en ln k, m y n, que se resuelven por la regla de Cramer. Con un reactivo, dos ensayos dan m = ln(v₂ ÷ v₁) ÷ ln([A]₂ ÷ [A]₁). Los órdenes se redondean al medio más cercano y k es la media de v ÷ ([A]^m × [B]^n) en todos los ensayos.
Ejemplo resuelto
| Ensayo |
[A] |
[B] |
Velocidad |
| 1 |
0,1 |
0,1 |
0,002 |
| 2 |
0,2 |
0,1 |
0,008 |
| 3 |
0,1 |
0,2 |
0,004 |
Ensayos 1 → 2: [A] se duplica y la velocidad se cuadruplica, así que m = 2. Ensayos 1 → 3: [B] se duplica y la velocidad se duplica, así que n = 1. Orden global 3.
k = 0,002 ÷ (0,1² × 0,1) = 2 L²/(mol²·s).
Consejos
- Cambia una cosa cada vez. Los órdenes se leen a simple vista y el cálculo es más robusto.
- Mide pronto. La velocidad inicial se toma antes de que las concentraciones cambien de forma apreciable, normalmente en los primeros porcentajes de reacción.
- El orden es experimental. No se deduce de los coeficientes de la ecuación ajustada, salvo en una etapa elemental.
Preguntas frecuentes
¿Cómo funciona el método de las velocidades iniciales?
Se hace la reacción varias veces cambiando una concentración cada vez y se mide la velocidad justo al principio. Si al duplicar [A] la velocidad se cuadruplica, 2^m = 4 y m = 2. En general, m = ln(v₂ ÷ v₁) ÷ ln([A]₂ ÷ [A]₁).
¿Y si mis ensayos cambian las dos concentraciones?
No pasa nada mientras los tres ensayos sean independientes. La calculadora toma logaritmos, ln v = ln k + m·ln[A] + n·ln[B], y resuelve las tres ecuaciones a la vez. Solo da error cuando los ensayos no distinguen A de B, por ejemplo si [A] y [B] cambian siempre en el mismo factor.
¿Por qué se redondean los órdenes?
Las medidas reales tienen ruido, así que un orden puede salir 1,04 o 1,97. Los órdenes suelen ser enteros o medios, por eso la calculadora redondea al 0,5 más cercano, muestra al lado el valor sin redondear y calcula k con los órdenes redondeados como media de todos los ensayos.
¿Qué unidades tiene la constante de velocidad?
Dependen del orden global: mol/(L·s) para orden cero, 1/s para primer orden, L/(mol·s) para segundo y L²/(mol²·s) para tercero, con concentraciones en mol/L y velocidad en mol/(L·s). Con otras unidades de tiempo, sustituye la s.
¿Puede el orden ser cero o negativo?
Sí. Orden cero significa que la velocidad no depende de ese reactivo; un orden negativo (un inhibidor) significa que la velocidad baja al subir su concentración. Ambos salen del mismo cálculo.