areas

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

Cinética de las reacciones complejas

Cinética Química

 Hasta el momento nos hemos ocupado de las
reacciones cuya ecuación de velocidad tiene un solo
término
 Los sistemas químicos reales son más complicados
que eso y sus expresiones de velocidad pueden tener
dos términos o más
 Aunque algunas reacciones complejas pueden
arreglarse de tal manera que su expresión develocidad tenga una forma sencilla, esto no es
necesariamente puede conseguirse con todos los
sistemas.

Ecuaciones de Velocidad
complejas
2011-I
Rafael Moreno Esparza
Ecuaciones de Velocidad Complejas

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Ecuaciones de Velocidad Complejas

Cinética de las reacciones complejas

Cinética de las reacciones complejas

 Algunas reacciones tienen ecuaciones
estequiométricas tancomplicadas que es muy poco
probable que puedan proceder en una sola etapa, así:
así:
2NO2- + 4H+ + 2I- sd I2 + 2NO + 2H2O
 Para que esta reacción ocurriera, sería necesario que
las 8 moléculas de los reactivos chocaran en un
arreglo geométrico particular para que las 5
moléculas de los productos se produjeran
 Es decir, los 4 protones, los 2 yoduros y los 2 nitritos
tendrían que estar juntostodos en el lugar preciso en
el mismo momento
 Esto claro, es muy difícil y por tanto improbable

 Sin embargo, si las colisiones ocurrieran en varias
etapas
 Y los productos de dichas colisiones fueran
generando otras especies que a su vez chocaran con
alguna de las especies iniciales, es más probable e
incrementaría la probabilidad de la reacción
 Son muy pocas las reacciones queocurren en una
sola etapa, en general, tendremos que lidiar con el
problema que representan las reacciones reales
 Para ello tenemos varias estrategias, pero para poder
presentarlas, es necesario ponernos de acuerdo en el
significado de algunos términos

Ecuaciones de Velocidad Complejas



2

3

Ecuaciones de Velocidad Complejas

4

1





Molecularidad y ordenMolecularidad y orden
 Es importante no confundir el orden de la reacción

 Aunque en una reacción elemental la velocidad de
reacción es proporcional a la concentración de cada
uno de los reactivos participantes, esto no es cierto
para la reacción completa pues la estequiometría no
nos indica nada acerca del camino de la reacción

(que puede ser positivo, negativo, fraccional o
cero) y lamolecularidad que se refiere siempre a
una reacción elemental postulada y es

Molecularidad es el número de moléculas que toman
parte en una reacción elemental

necesariamente un número entero y pequeño
 Las unidades de las constantes de velocidad de las

 Así para la reacción general:

a A + b B sd c C
 La molecularidad de esta reacción es m = a + b
reacción
Ecuaciones deVelocidad Complejas

reacciones elementales de molecularidad m es
[Concentración]1-m(tiempo)-1
5

Molecularidad y orden

 El proceso de disociación del Br2 se propone que
ocurre como se indica en la siguiente reacción
elemental:
Br2 sd 2Br
 Cuya ecuación de velocidad es:

reacciones tienen estas unidades en el SI:
Unimoleculares: s-1
Bimoleculares: m3mol-1s-1
Termoleculares:m6mol-2s-1

d " Br $ 1 d " Br $
# % = k " Br $
! # ! %=
1# ! %
dt
2 dt

 A continuación presentamos algunas reacciones
elementales propuestas para algunos procesos



6

Molecularidad y orden

 Así las constantes de velocidad de este tipo de

Ecuaciones de Velocidad Complejas

Ecuaciones de Velocidad Complejas

 k1 es una constante unimolecular
7

Ecuaciones de VelocidadComplejas

8

2





Molecularidad y orden

Molecularidad y orden

 En tanto que en una reacción de sustitución, se
propone la siguiente reacción elemental:
CH3Cl + OH- sd CH3OH + Cl Cuya ecuación propuesta es:

 Finalmente en la reacción formación de la
molécula de I2, se ha propuesto esta reacción:
I + I + M sd I2 + M
 Con esta ecuación de velocidad:

d " CH Cl $...