Reacciones primer orden

Reacciones de primer orden

Una reacción de primer orden es aquélla en la que la velocidad de reacción depende únicamente de un reactivo, corresponden a procesos elementales unimoleculares:
A    -->     P
La ley de velocidad es del tipo:
                                                      d[A]
                                                    -------- = - k [A]
                                                       dt
La integración de esta ecuación conduce a una expresión logarítmica:
                                              ln [A] = - k t + ln [A]o
Representando ln [A]frente al tiempo se obtiene una recta de pendiente igual a -k y con ordenada en el origen igual a ln [A]o. En procesos gobernados por leyes de primer orden la concentración de reactivo, A, disminuyeexponencialmente y, de manera simultánea, la concentración de producto aumenta también exponencialmente:
                                                [A] = [A]o e - k t
                                               [P] = [A]o (1 - e - k t )
Un concepto importante en cinética es el tiempo de vida media o período de semireacción. Se define como el tiempo necesario para que la concentracióndel reactivo se reduzca a la mitad. En el caso de una reacción de primer orden resulta:
[A]o / 2 = [A]o e - k t1/2
y por tanto, la vida media viene dada por:
                                         t1/2 = ( ln 2) / k
Algunos ejemplos de reacciones de primer orden son:
 La desintegración de un isótopo radiactivo:
Ra     -->     Rn + 
 La isomerización del ciclopropano:
(CH2 ) 3    -->     CH 3 - CH=CH 2
 Finalmente, la descomposición del pentóxido de dinitrógeno:
2 N2 O5     -->    4 NO2 + O2
Que es una reacción compleja, pero que globalmente sigue una cinética de primerorden.
Ingeniería de la cinética química Autor:J.M.SMITH 1999


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