Cinetica de rxn

Facultad de Farmacia. Universidad de Alcalá
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Tabla 11.1. Leyes de velocidad y ordenes de algunas reacciones químicas
Reacción Ley de velocidad Órdenes de reacción
Primer orden
Segundo orden
Segundo orden
Orden 1
1
/
2
Orden cero
Orden cero
∆
, Pt
2NH
3
(
g
)N
2
(
g
) +3H
2
(
g
)
=
k
v
=
–d[NH
3
]
d
t
Primer orden para O
3
Orden –1 para O
2
d
t
–d[O
3
]
v
= =
k
[O
3
][O
2
]
–1
3O
2
(
g
)
2O
3
(
g
)
CHCl
3
(
g
) + Cl
2
(
g
)
CCl
4
(
g
) + HCl(
g
)
=
k
[CHCl
3
][Cl
2
]
1/2
v
=
–d[CHCl
3
]
d
t
Primer orden para CHCl
3
Orden
1
/
2
para Cl
2
Primer orden para H
2
Primer orden para I
2d
t
–d[H
2
]
v
= =
k
[H
2
][I
2
]
2HI(
g
)
H
2
(
g
) + I
2
(
g
)
2NO
2
(g) 2NO(
g
) + O
2
(
g
)
=
k
[NO
2
]
2
v
=
–d[NO
2
]
d
t
d
t
–d[N
2
O
5
]
v
= =
k
[N
2
O
5
]
4NO
2
(
g
) + O
2
(g)
2N
2
O
5
(
g
)
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1
k
[A]
0
t1/2
=
t
1/2
=
ln2
k
1
[A]
0
n
–1
= + (
n
–1)
kt
1
[A]
n
–1
1
[A]
2
= + 2
kt
1
[A]
0
2
1
[A]
0
= +
kt
1
[A]
[A]
[A]
0
ln = –
kt
[A] = [A]
o
–
kt
[A] = concentración de reactivo a tiempo
t
[A]
0
= concentración inicial de reactivo
=
k
[A]
n
v
=
–d[ A]
d
t
d
t
–d[ A]
v
= =
k
[A]
3
=
k
[A]
0
=
k
v
=
–d[ A]
d
t
d
t
–d[ A]
v= =
k
[A]
n
>1
3
2
0
=
k
[A]
2
v
=
–d[ A]
d
t
1
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Tabla 11.2. Formas integradas de las leyes de velocidad
Ley de velocidad Forma integrada
Vida media
Orden
pueda producirseuna reacción química entre átomos, iones o
moléculas, es preciso
que
éstos
experimenten primeramente colisiones. Según esta teoría, la velocidad de la reacción dependerá de
• la frecuencia de los choques (concentración, estado de los reactivos, temperatura (velocidad), etc)
• la frecuencia de los choques con orientación adecuada (naturaleza de los reactivos, etc)
• la frecuencia de loschoques con energía suficiente para llegar al estado de transición (temperatura).
Mecanismos de reacción.
La mayoría de reacciones transcurren
por
mecanismos
de varias
etapas,
llamadas
reacciones
elementales
. La ecuación de una reacción elemental indica la
molecularidad
(número de partículas que colisionan) de los reactivos implicados en el choque que produce la reacción.
Cada reacciónelemental tiene su constante de velocidad
k
2
k
1
En el primer paso de la reacción,
una
molécula de NO choca con
una
de F
2
.
Reacción elemental 2 (molecularidad = 2)
Reacción elemental 1 (molecularidad = 2)
Reacción global
Mecanismo
2NOF(
g
)
2NO(
g
) + F
2
(
g
)
NO(
g
) + F(
g
) NOF(
g
)
NOF(
g
) + F(
g
)
NO(
g
) + F
2
(
g
)
Molecularidad y orden dereacción.
Se puede predecir que la ley de velocidad para una
reacción
elemental
(no global) viene dada por el producto de la constante de velocidad por las concentraciones de
los reactivos en esa etapa. Es decir, en una reacción elemental, orden y molecularidad coinciden.
Choques eficaces por unidad de tiempo,
cuando las concentraciones son la unidad
Proporcional
al número de
choques porunidad de tiempo
v
=
k
[A]
2
[B]
v
=
k
[A]
2
v
=
k
[A][B]
v
=
k
[A]
termolecular
bimolecular
bimolecular
unimolecular
2A + B producto
producto
A + A
A + B producto
producto
A
Ley de velocidad
Molecularidad
Etapa Elemental
Los procesos de molecularidad
mayor de tres son muy escasos,
ya que es muy poco probable
que 4 o más partículas del tipo
adecuado...