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una vez establecida la estrategia para
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medir las velocidades de reacción y cómo
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es posible establecerla únicamente a
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partir de las especies involucradas es
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sumamente útil relacionar a partir de
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estos conceptos la manera en que las
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concentraciones cambian con respecto al
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tiempo esto es posible desarrollarlo
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comparando la estructura comparando con
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la estructura que permite desarrollar
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las ecuaciones de cinemática basándose
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en la fuerza motriz del movimiento que
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será la forma como lo trabajaremos en
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esta presentación como consecuencia de
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estos modelos eh se obtienen dos
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parámetros que pueden tomarse ya como
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descriptores comparativos de la
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velocidad de reacción eh de manera
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generalizada siguiendo con la analogía
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de la estructura matemática de las
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ecuaciones de movimiento y
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cinemática podemos partir del principio
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básico de dicho movimiento que resulta
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de la aplicación de una fuerza y la
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aceleración asociada a dicha fuerza como
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podemos ver
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eh
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esto proviene o permite obtener una
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ecuación diferencial correspondiente a
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la definición de aceleración y la
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característica que
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permite y que es característica para y
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cuya característica es que permanece
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constante y por lo tanto permite obtener
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las ecuaciones clásicas de velocidad y
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posición al integrar esta ecuación
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podemos entonces observar Cómo se
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convierten en esta y en esta
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respectivamente definiendo la velocidad
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como la primera derivada de la posición
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con respecto al
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tiempo la última ecuación que sería esta
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de acá describe el movimiento Dinámico
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de la partícula y es con la que
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quisiéramos hacer una analogía en la
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cinética química el principio de básico
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en el cambio en el caso de una reacción
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ya no está definida por una constante
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como lo es la aceleración y sino que eh
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está definido en función de la
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molecularidad la molecularidad está
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definida según el Golden Book de upac
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como el número de entidades moleculares
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reactivas que se encuentran involucradas
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en el evento microscópico químico que
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constituye una reacción
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elemental podemos ver en la animación de
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este lado derecho del panel que estamos
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presentando eh
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ejemplo en una reacción de sn2 cu
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molecularidad des de dos porque tenemos
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dos especies involucradas en la reacción
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elemental teniendo cada una
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una molecularidad aditiva en el
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evento existen diversos casos de estudio
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que permiten desarrollar los modelos
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cinéticos en función de la reacción los
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más comunes y directos se presentan a
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continuación de lado izquierdo podemos
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ver un orden Cero en este caso es
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bastante especial dado que significaría
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a nivel de la molecularidad que no
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hay no hay ninguna especie química
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involucrada en la reacción esto parece
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contradictorio Pero puede observarse en
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ciertos procesos de interés como por
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ejemplo aquí en la liberación de un
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medicamento a partir de su formul
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sólida en este caso depende del el
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mecanismo de liberación no depende de la
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concentración de la especie que se está
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liberando y como es como se ve es
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posible establecer una ecuación
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diferencial por lo tanto de la velocidad
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como una constante como lo sería aquí la
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velocidad de la tasa o
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la razón de cambio de la concentración
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de la especie que está liberando sería
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igual a ante en este caso se hace
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explícito que por lo tanto la
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concentración de la especie sería lacero
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al
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resolver esta ecuación
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diferencial se permite eh obtener una
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ecuación análoga a la segunda ecuación
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de cinemática puesto que ya obtenemos
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una relación de concentración con
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respecto al tiempo analizando la manera
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más común en la que sucede una reacción
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esta se da en la sección derecha es una
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reacción bimolecular y eh con un
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solo una sola especie una de cada una es
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decir una sola molécula de cada especia
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involucrada en la etapa elemental se
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puede observar entonces que la velocidad
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es proporcional a la concentración de la
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reacción Si se quiere ahondar en esto de
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una manera que sea más ilustrativa se
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puede ver en un video de molecularidad
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de esta misma serie y equiv y por lo
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tanto tenemos que la presencia del
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exponente es de uno al resolver la
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ecuación diferencial el comportamiento
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es exponencial o si iniciamos esta
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ecuación resultante de la solución de la
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ecuación tenemos eh una recta cuya
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eh ordenada al origen y valor de y es un
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logaritmo de esta manera podemos
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establecer los fundamentos básicos del
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comportamiento comportamiento cinético
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Es decir de la concentración contra el
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tiempo en base a su fuerza
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motriz probablemente es mucho más
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ilustrativo analizar este comportamiento
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cinético de manera gráfica en el caso
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del panel de la izquierda se encuentra
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la Gráfica de orden
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cero este orden es Entonces ese
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exponente que habíamos visto en la
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diapositiva anterior como podemos
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contrastar el comportamiento es lineal y
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la concentración por tanto de C de
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manera proporcional al tiempo por otro
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lado de lado derecho en este panel Se
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observa el decaimiento exponencial de
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una reacción de orden uno es decir cuy
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exponente la solución de la ecuación
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diferencial es
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un el cambio de la especie química en
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este caso es rápido y luego acercarse a
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la asintota dado que la reacción está
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mayormente determinada disminuye
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considerablemente esto al tratarse de un
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reactivo si fuera un producto sería una
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exponencial positiva y entonces
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tendríamos un crecimiento inicial muy
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pronunciado y al
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llegar cercano al equilibrio pues
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tendríamos ya la asíntota mencionada
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puesto que este comportamiento es
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generalizable Entonces nos permite tomar
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deducciones
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importantes la primera y la más
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inmediata es que podemos hacer el
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análisis cinético de los órdenes de
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reacción es es mediante la utilización
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del valor descriptivo de la vida media
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ese término Aunque puede ser algunas
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veces utilizado de manera distinta en
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algunas áreas por ejemplo protección
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radiológica se tomará de esta manera en
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esta explicación en protección
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radiológica esto es un semiperíodo
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es es se puede interpretar como la mitad
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del área bajo la curva de la reacción
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desde su inicio al equilibrio o
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algebraicamente igualando t igual a t
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medios es decir encontrar el valor C A C
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medios perdón
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eh esto significa que nosotros
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tendríamos el área total posible y
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dividirlo entre dos y ese sería en el
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tiempo que se alcanza la vida media este
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comportamiento perm permite establecer
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de manera temporal entonces si la
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reacción
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es comparativamente rápida o lenta
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porque entonces en una vida media en
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segundos puede compararse con una vida
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media de millones de años y saber en
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realidad si las reacciones entre una y
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otra pues eh se están dando de manera eh
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rápida lenta o de qué
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tipo se ahondará más eh explícitamente
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En este contenido en
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otras presentaciones pero aquí eh
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podemos concluir que entonces el orden
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la constante y la vida media son
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parámetros de una reacción que nos
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permiten establecer de manera ya sea
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directa o
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indirecta la velocidad de una reacción
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de una manera lógica la vida media es la
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más intuitiva porque nos dice
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directamente en cuánto tiempo la mitad
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del área bajo la curva tomando esta como
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el total de producto o reactivo que se
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puede
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obtener va a suceder y por lo tanto es
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fácilmente comparable de una manera muy
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ilustrativa e intuitiva
