cinética quimica

* CINETICA QUIMICA

Atkins-Jones
Principios de la Química
Capitulo 13

CINETICA QUIMICA
La cinética química es el campo de la química que se
ocupa del estudio de la velocidad de las reacciones
químicas y de los factores que influyen en esa
velocidad.
Su importancia es muy amplia, ya que se relaciona con
temas tan diversos como la rapidez con que actúa un
medicamento o eldescubrimiento de catalizadores
para la síntesis de nuevos materiales y compuestos.

Velocidad de Reacción
Se define la velocidad de una reacción química como la
cantidad de sustancia formada (si tomamos como referencia
un producto) o transformada (si tomamos como referencia
un reactivo) por unidad de tiempo.

a [A] + b [B] ↔c [C] + d [D]

Gráfica de la Reacción
a A + b B ↔c C + d D
PRODUCTOSη

CINETICA
Las concentraciones
varían

te

REACTIVOS
EQUILIBRIO
Las concentraciones
NO varían

La velocidad no es constante

Ejemplo: en la reacción A→P, a t=0, [A]=0,1565 M. después de 1
minuto, [A]=0,1498M y después de 2 minutos [A]=0,1433 M.
a) Calcule la velocidad media durante el primer minuto y durante el
segundo minuto, ¿son iguales?. Justifique.

Relación entrevelocidades de reactivos y productos
Dada la reacción:

2 NO + O2 ↔ 2 NO2

Por la estequiometria:

-

1
𝛥[NO]
∗
2
𝛥𝑡

=-

𝛥[O2]
𝛥𝑡

1
2

= ∗

𝛥[NO2]
𝛥𝑡

CONCLUSIÓN: los reactivos se consumen y
los productos se forman en cantidades
equivalentes según las inversas de sus
respectivos coeficientes estequiométricos.

Teoría de las Colisiones
Para que las colisiones seanefectivas hay dos aspectos
importantes que deben cumplirse:
 Las moléculas, átomos, iones, ... de las especies reaccionantes
deben tener una energía mínima necesaria (energía de activación),
dado casi todas las reacciones implican una ruptura de enlaces que
requieren un aporte energético.
 La orientación relativa de las especies que colisionan debe ser la
adecuada para que la interacciónsea efectiva.

Teoría del estado de transición
En esta teoría no se hace un
estudio del movimiento de las
partículas, sino de los cambios
energéticos del sistema donde
se realiza la reacción.
La hipótesis postula la
existencia de una especie
llamada complejo activado que
posee una estructura química
entre los reactivos y los
productos, en la cual se han
debilitado los antiguosenlaces
y se han empezado a formar los
nuevos.

Teoría del estado de transición
El complejo activado es muy
inestable por su elevada energía
y se descompone de forma casi
instantánea en los productos de
la reacción.
La región próxima al máximo de
energía se llama estado de
transición y la diferencia de
energía entre el complejo
activado y los reactivos es la
energía de activación (Ea).Si la energía de activación es
pequeña, muchas moléculas
alcanzarán el estado de
transición y la reacción será
rápida.

Teoría del estado de transición
Por otro lado, si el estado energético de los reactivos es
mayor que el de los productos, la reacción será exotérmica
y, por el contrario, si el estado energético de los reactivos es
menor que el de los productos, la reacción seráendotérmica.

Factores que afectan a la velocidad de
la reacción

Zn + HCl

Naturaleza de los reactivos
Se ha observado que según los reactivos que
intervengan, las reacciones tienen distinta
velocidad, pero no se ha podido establecer
aún unas reglas generales.
Cu + HCl

Concentración de los reactivos
La velocidad de reacción aumenta con
la concentración de los reactivos.
Paraaumentar la concentración de un
reactivo:
Si es un gas, se consigue elevando su
presión.
Si se encuentra en disolución, se
consigue cambiando la relación entre
el soluto y el disolvente.

Zn (en laminas)+HCl
Superficie de contacto de los reactivos
Cuanto más divididos están los
reactivos, más rápida es la reacción.
Esto es así porque se aumenta la
superficie expuesta a la misma.
Zn...