Cinetica Quimica
Páginas: 9 (2082 palabras)
Publicado: 17 de abril de 2012
Cinética Química y Biológica
Clave: BQC- 0507
Horas teoría-horas prácticas-créditos: 4-2-10
OBJETIVO GENERAL DEL CURSO:
Analizará los cambios físico-químicos, con base en la cinética de reacciones químicas y biológicas involucradas en el procesamiento de recursos naturales.
UNIDAD 1 Cinética Química
(El estudiante conocerá los tipos de reacciones químicas. Comprenderá las teoríasde la velocidad de reacción. Aplicará los métodos para determinar el orden de una reacción química)
1.- Cinética química: Estudio de la velocidad y mecanismos a través de los cuales se forman los productos en una reacción química.
¿Por qué nos interesa estudiar la Cinética Química?
R= Para un Ingeniero Químico es importante la cinética de la reacción para hacer un diseño satisfactorio delaparato en el que ésta ha de efectuarse a escala técnica. Teniendo en cuenta aspectos como:
• Productividad
• Velocidad
• Pureza
• Dimensiones
• Operación (lote, continuo, etc.)
• Servicios del Reactor (enchaquetado)
• Dimensiones
1.1 Mecanismos de reacción: La secuencia de eventos químicos individuales cuyo resultado global produce la reacciónobservada.
“…todos los procesos individuales colisionales o elementales en los que intervienen moléculas (o átomos, radicales o iones) que se verifican simultáneamente o consecutivamente, produciendo la velocidad observada.”
“Debe proporcionar una idea estereoquímica detallada de cada etapa a medida que se verifica. Esto implica un conocimiento del llamado complejo activado o estado detransición, no solo en términos de moléculas constitutivas, sino también en términos de geometría tales como distancias y ángulos interatómicos”
Los mecanismos postulados son una teoría inventada para explicar los resultados observados en experimentos. Por lo que puede ser susceptible de corrección y/o modificación.
Reacciones elementales: muestran como los átomos y moléculasforman parte de una reacción. En cada etapa se rompen y forman enlaces.
Las reacciones difieren en su molecularidad, esto es el número de reactantes que intervienen en la reacción.
Reacción unimolecular [pic]
Reacción Bimolecular [pic]
Ejemplo:
[pic]
La etapa más lenta es llamada etapa de velocidad limitante de la reacción.
En lasreacciones intervienen especies transitorias llamadas reactivos intermedios, las cuales están presentes en el mecanismo de reacción, pero no aparecen en la ecuación estequiométrica global o la ec. De velocidad. Los radicales libre y especies atómicas libre son ejemplos de éstos.
[pic]
1.3 Teorías de la velocidad de reacción.
1.3.1 Teoría de las colisiones.Cuando las partículas de A chocancon las de B, se reordenan los enlaces para formar productos. A continuación se presentan diferentes esquemas de colisiones contra concentración:
[pic]
[pic][pic]
Los esquemas anteriores muestran la dependencia del número de colisiones con la concentración de los reactantes.
Las reacciones requieren de energía para llevarse a cabo. La Energía de activación sedefine como la mínima cantidad de energía para iniciar una reacción química. (Ea)
[pic]
Si cada una de las colisiones entre las moléculas reactantes da lugar a la transformación de reactantes en productos, estas expresiones dan la velocidad de la reacción bimolecular. Generalmente la velocidad real es mucho más pequeña que la predicha, lo que nos indica que solamente una pequeña fracción detodas las colisiones da lugar a reacción. De esto se deduce que sólo conducen a reacción, las colisiones más enérgicas y violentas o más específicamente, aquellas colisiones cuyas energías sean superiores a una energía mínima E. De acuerdo con la ley de Maxwell de distribución de energías moleculares, la fracción de todas las colisiones bimoleculares entre moléculas cuya energía es superior al...
Clave: BQC- 0507
Horas teoría-horas prácticas-créditos: 4-2-10
OBJETIVO GENERAL DEL CURSO:
Analizará los cambios físico-químicos, con base en la cinética de reacciones químicas y biológicas involucradas en el procesamiento de recursos naturales.
UNIDAD 1 Cinética Química
(El estudiante conocerá los tipos de reacciones químicas. Comprenderá las teoríasde la velocidad de reacción. Aplicará los métodos para determinar el orden de una reacción química)
1.- Cinética química: Estudio de la velocidad y mecanismos a través de los cuales se forman los productos en una reacción química.
¿Por qué nos interesa estudiar la Cinética Química?
R= Para un Ingeniero Químico es importante la cinética de la reacción para hacer un diseño satisfactorio delaparato en el que ésta ha de efectuarse a escala técnica. Teniendo en cuenta aspectos como:
• Productividad
• Velocidad
• Pureza
• Dimensiones
• Operación (lote, continuo, etc.)
• Servicios del Reactor (enchaquetado)
• Dimensiones
1.1 Mecanismos de reacción: La secuencia de eventos químicos individuales cuyo resultado global produce la reacciónobservada.
“…todos los procesos individuales colisionales o elementales en los que intervienen moléculas (o átomos, radicales o iones) que se verifican simultáneamente o consecutivamente, produciendo la velocidad observada.”
“Debe proporcionar una idea estereoquímica detallada de cada etapa a medida que se verifica. Esto implica un conocimiento del llamado complejo activado o estado detransición, no solo en términos de moléculas constitutivas, sino también en términos de geometría tales como distancias y ángulos interatómicos”
Los mecanismos postulados son una teoría inventada para explicar los resultados observados en experimentos. Por lo que puede ser susceptible de corrección y/o modificación.
Reacciones elementales: muestran como los átomos y moléculasforman parte de una reacción. En cada etapa se rompen y forman enlaces.
Las reacciones difieren en su molecularidad, esto es el número de reactantes que intervienen en la reacción.
Reacción unimolecular [pic]
Reacción Bimolecular [pic]
Ejemplo:
[pic]
La etapa más lenta es llamada etapa de velocidad limitante de la reacción.
En lasreacciones intervienen especies transitorias llamadas reactivos intermedios, las cuales están presentes en el mecanismo de reacción, pero no aparecen en la ecuación estequiométrica global o la ec. De velocidad. Los radicales libre y especies atómicas libre son ejemplos de éstos.
[pic]
1.3 Teorías de la velocidad de reacción.
1.3.1 Teoría de las colisiones.Cuando las partículas de A chocancon las de B, se reordenan los enlaces para formar productos. A continuación se presentan diferentes esquemas de colisiones contra concentración:
[pic]
[pic][pic]
Los esquemas anteriores muestran la dependencia del número de colisiones con la concentración de los reactantes.
Las reacciones requieren de energía para llevarse a cabo. La Energía de activación sedefine como la mínima cantidad de energía para iniciar una reacción química. (Ea)
[pic]
Si cada una de las colisiones entre las moléculas reactantes da lugar a la transformación de reactantes en productos, estas expresiones dan la velocidad de la reacción bimolecular. Generalmente la velocidad real es mucho más pequeña que la predicha, lo que nos indica que solamente una pequeña fracción detodas las colisiones da lugar a reacción. De esto se deduce que sólo conducen a reacción, las colisiones más enérgicas y violentas o más específicamente, aquellas colisiones cuyas energías sean superiores a una energía mínima E. De acuerdo con la ley de Maxwell de distribución de energías moleculares, la fracción de todas las colisiones bimoleculares entre moléculas cuya energía es superior al...
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