12.4: La aproximación de pasos determinantes de la tasa

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La aproximación de paso determinante de la tasa es una de las aproximaciones más simples que se pueden hacer para analizar un mecanismo propuesto para deducir la ley de tasas que predice. En pocas palabras, la aproximación de paso determinante de la velocidad dice que un mecanismo no puede proceder más rápido que su paso más lento. Entonces, por ejemplo, si la reacción

\[ A + B \rightarrow C\]

se propone seguir el mecanismo

\[ \underbrace{A +A \xrightarrow{k_1} A_2}_{\text{slow}}\]

\[ \underbrace{ A_2 \xrightarrow{k_2} C + A}_{\text{fast}}\]

la aproximación del paso determinante de la tasa sugiere que la tasa (expresada en términos de la apariencia del producto\(C\)) debe ser determinada por el paso inicial lento, y así la ley de tasa será

\[\dfrac{[C]}{dt} = k_1[A]^2\]

hacer coincidir el orden de la ley de tasa con la molecularidad del paso lento. Por el contrario, si el mecanismo de reacción se propone como

\[ \underbrace{A \xrightarrow{k_1} A^*}_{\text{slow}}\]

\[ \underbrace{ A^* + B \xrightarrow{k_2} C}_{\text{fast}}\]

la aproximación del paso de determinación de la velocidad sugiere que la velocidad de la reacción debe ser

\[\dfrac{[C]}{dt} = k_1[A]\]

de nuevo, con el orden de la ley de tasas coincidente con la molecularidad del paso determinante de la tasa.