Constante de proporcionalidad k en una ley de velocidad química que relaciona concentraciones (o actividades) de reactivos con la velocidad instantánea de un paso de reacción elemental o efectivo bajo condiciones especificadas.

Principio

La constante de velocidad consolida la frecuencia de colisiones microscópicas y la probabilidad de reacción; para muchos procesos depende de la temperatura y el entorno (habitualmente según relaciones de Arrhenius o Eyring) pero es independiente de las concentraciones de reactivos para un paso elemental dado.

Demostración

Para una descomposición unimolecular de primer orden A → productos la ley de velocidad es d[A]/dt = -k [A], cuya solución es [A](t) = [A](0) e^{-k t}; k^{-1} fija la escala de tiempo característica (vida media).

Aplicación incorrecta

Tratar k como universalmente constante entre distintos mecanismos, temperaturas o disolventes, o confundir la constante cinética con la constante de equilibrio (cociente termodinámico de actividades de productos/reactivos).

Consecuencia

Determina las escalas de tiempo de la reacción, las vidas medias y, cuando se mide frente a la temperatura, permite obtener energías de activación o información mecanística a partir de su dependencia térmica.

Inversión

Una constante de equilibrio describe la favorecibilidad termodinámica en el equilibrio y es adimensional (o tiene unidades distintas), mientras que la constante de velocidad cuantifica la rapidez cinética y tiene unidades que dependen del orden de la reacción.

Límite

Se aplica a pasos mecanísticos especificados bajo condiciones definidas; para reacciones complejas o no elementales las leyes de velocidad pueden implicar constantes efectivas, coeficientes dependientes de la concentración o requerir modelado mecanístico.

Tensión semántica

A menudo se confunde con coeficientes de velocidad aparentes o efectivos en sistemas complejos (que pueden depender de concentraciones o transporte), mientras que una constante elemental verdadera es intrínseca al paso en condiciones fijas.

Síntesis

La constante de velocidad de reacción es el factor de proporcionalidad dependiente de las condiciones en una ley de velocidad que codifica la cinética microscópica (colisiones y probabilidades de transición) y fija la escala temporal de cambio de concentración para un paso de reacción dado.