Última actualización: 2026-07-01

Qué describe una ley de velocidad

Una ley de velocidad relaciona la velocidad de una reacción con las concentraciones de sus reactivos. Para una reacción que depende de un único reactivo A, adopta la forma

$$\text{rate} = k\,[A]^{\,n}$$

donde k es la constante de velocidad y n es el orden de reacción respecto a A. El orden es una magnitud experimental: no puede leerse de la ecuación balanceada y debe medirse. El método de las velocidades iniciales es la forma más directa de hallarlo.

El método de las velocidades iniciales

La idea es realizar la reacción dos veces con concentraciones iniciales distintas de A y registrar cada vez la velocidad inicial: la velocidad justo al comienzo, antes de que se acumulen los productos. Al escribir la ley de velocidad para ambos experimentos y dividir uno entre otro, la constante se cancela:

$$\frac{r_2}{r_1} = \left(\frac{[A]_2}{[A]_1}\right)^{\,n}$$

Tomar logaritmos despeja el orden:

$$n = \frac{\ln\left(r_2 / r_1\right)}{\ln\left([A]_2 / [A]_1\right)}$$

Conocido n, la constante de velocidad se obtiene sustituyéndolo en cualquiera de los experimentos:

$$k = \frac{r_1}{[A]_1^{\,n}}$$

Símbolo	Magnitud	Unidad
[A]₁, [A]₂	Concentraciones de A en los dos experimentos	mol/L
r₁, r₂	Velocidades iniciales en los dos experimentos	mol/(L·s)
n	Orden de reacción respecto a A	adimensional
k	Constante de velocidad	depende del orden

Ejemplo resuelto

Se estudia una reacción a dos concentraciones de A:

• Experimento 1: [A]₁ = 0,10 mol/L, r₁ = 0,0020 mol/(L·s)
• Experimento 2: [A]₂ = 0,20 mol/L, r₂ = 0,0080 mol/(L·s)

1. Cociente de concentraciones: [A]₂/[A]₁ = 0,20 / 0,10 = 2.
2. Cociente de velocidades: r₂/r₁ = 0,0080 / 0,0020 = 4.
3. Orden: n = ln(4) / ln(2) = 1,386 / 0,693 = 2.
4. Constante de velocidad: k = r₁ / [A]₁ⁿ = 0,0020 / (0,10)² = 0,20 L/(mol·s).

Duplicar la concentración multiplicó por cuatro la velocidad, la firma de una reacción de segundo orden. La constante de velocidad resulta 0,20 L/(mol·s).

Cómo leer el orden

El atajo para órdenes enteros consiste en observar qué le hace a la velocidad un cambio de concentración.

Cambio de concentración	Cambio de velocidad	Orden
Duplicar [A]	Sin cambio	0
Duplicar [A]	Se duplica	1
Duplicar [A]	Se cuadruplica	2

Una reacción de orden cero avanza a velocidad fija sin importar cuánto A haya presente, algo común cuando una superficie o un catalizador están saturados. Una de primer orden sigue directamente la concentración, y una de segundo orden responde a su cuadrado.

Unidades de la constante de velocidad

Como la velocidad siempre se da en mol/(L·s) pero la concentración se eleva a distintas potencias, las unidades de k cambian con el orden:

Orden	Unidades de k
0	mol/(L·s)
1	s⁻¹
2	L/(mol·s)

Esta calculadora muestra k como un número simple; añade las unidades acordes al orden hallado cuando anotes el resultado.

Cuando el orden no es entero

Un orden fraccionario —digamos 0,5 o 1,5— es un resultado real y frecuente. Suele indicar que la reacción observada es la suma de varias etapas elementales en lugar de una sola colisión, de modo que el orden global no tiene por qué ser entero. Si una medida cae cerca de un número entero pero no exactamente en él, la diferencia suele ser solo dispersión experimental; repetir el experimento o añadir más puntos de concentración afina la estimación.

Cálculos relacionados

El orden y la constante de velocidad hallados aquí alimentan directamente las leyes de velocidad integradas, que describen cómo cae la concentración con el tiempo en reacciones de orden cero, uno y dos. La herramienta de velocidad media de reacción ayuda a convertir datos brutos de concentración frente al tiempo en las velocidades iniciales que este método necesita.

Preguntas frecuentes (FAQ)

¿Qué es el método de las velocidades iniciales?

El método de las velocidades iniciales obtiene una ley de velocidad comparando la velocidad inicial de reacción a distintas concentraciones de partida. Para un único reactivo A con rate = k·[A]ⁿ bastan dos experimentos: el cociente de las velocidades es igual al cociente de las concentraciones elevado a n, de modo que el orden se obtiene con un solo logaritmo.

Medir la velocidad al inicio evita las complicaciones de la acumulación de producto o de la reacción inversa.

¿Cómo hallo el orden de reacción a partir de dos experimentos?

Divide la segunda velocidad entre la primera, la segunda concentración entre la primera y calcula n = ln(r₂/r₁) ÷ ln([A]₂/[A]₁). Si al duplicar la concentración la velocidad no cambia, el orden es 0; si se duplica, es 1; si se cuadruplica, es 2. Las pequeñas desviaciones respecto a un número entero suelen deberse a errores de medida.

¿Cómo hallo la constante de velocidad una vez conocido el orden?

Sustituye el orden en rate = k·[A]ⁿ con cualquiera de los experimentos y despeja k = velocidad ÷ [A]ⁿ. Ambos experimentos deberían dar la misma k dentro del error experimental, lo que sirve para comprobar que el orden es correcto.

¿Qué unidades tiene la constante de velocidad?

Las unidades de k dependen del orden global para que rate = k·[A]ⁿ se mantenga coherente en mol/(L·s). Una constante de primer orden tiene unidades de s⁻¹, una de segundo orden L/(mol·s) y una de orden cero mol/(L·s). Como las unidades cambian con el orden, aquí la constante se muestra como un número simple; añade las unidades correspondientes al orden cuando la anotes.