cinetica quimica

Cinética química
Introducción:
La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general (Difusión, ciencia de superficies, catálisis). La cinética química es un estudio puramente empírico y experimental.
En este caso,cinética se refiere a velocidad de reacción, que es el cambio en la concentración de un reactivo o de un producto con respecto al tiempo (M/s)
Velocidad de reacción:
La rapidez (o velocidad) de reacción está conformada por la rapidez de formación y la rapidez de descomposición. Esta rapidez no es constante y depende de varios factores, como la concentración de los reactivos, la presencia deun catalizador, la temperatura de reacción y el estado físico de los reactivos.
Se sabe que cualquier reacción puede representarse por la ecuación general:

Esta ecuación expresa que durante el transcurso de una reacción, los reactivos se consumen mientras se forman los productos.
En general, es más conveniente expresar la velocidad de reacción en términos del cambio en la concentración conrespecto al tiempo. Así para la reacción A  B, la velocidad se expresa como

Velocidad=

Donde y son los cambios en la concentración (moralidad) en un determinado periodo
Velocidad de reacción y estequiometria:
En general para la ecuación:

La velocidad está dada por
Velocidad =

Ley de la velocidad de reacción
Para tomar este tema primerodefiniremos lo que es la constante de velocidad (k).
El termino K conocido como constante de velocidad, es una constante de proporcionalidad entre la velocidad de reacción y la concentración de reactivos. Dando como ecuación:


Debido a que las unidades de la velocidad de reacción son M/s y [ ] son M, en este caso, las unidades del K son S-1
La ley de la velocidad expresa la relación de la velocidadde una reacción con la constante de velocidad y la concentración de los reactivos. Para la reacción general

La ley de la velocidad tiene la forma

Donde α y β son números que se determinan experimentalmente. Observando que en general α y β no son iguales a los coeficientes estequiométricos a y b. Cuando se conocen los valores de α, β y k, se puede utilizar la ecuación anterior para calcularla velocidad de reacción, dadas las concentraciones de A y B.
Los exponentes α y β especifican las relaciones entre las concentraciones de los reactivos A y B y la velocidad de la reacción. Al sumarlos, se obtiene el orden de reacción global, que se define como la suma de los exponentes a la que se elevan todas las concentraciones de reactivos que aparecen en la ley de velocidad.
Relaciónentre la concentración de reactivos y el tiempo:
Las expresiones de las leyes de la velocidad permiten calcular la velocidad de una reacción a partir de la constante de velocidad y de la concentración de los reactivos. Las leyes de la velocidad se utilizan para determinar las concentraciones de los reactivos en cualquier momento durante el curso de una reacción. Se mostrará esta aplicaciónconsiderando dos de los tipos mas sencillos de leyes de velocidad, las que se aplican a las reacciones de primer orden global y las que se aplican a reacciones de segundo orden global.
Reacciones de primer orden
Una reacción de primer orden es una reacción cuya velocidad depende de la concentración de los reactivos elevada a la primera potencia. En una reacción de primer orden del tipo


Lavelocidad es
A partir de la ley de la velocidad, también se sabe que
Velocidad = K [A]
Combinando las dos primeras ecuaciones para la velocidad, se obtiene
= K [A]
Mediante cálculos es posible demostrar que

Donde ln es el logaritmo natural, y [A] ° y [A] son las concentraciones de A a los tiempos t = 0 y t = t, respectivamente. Debe aclararse que t = 0 no corresponde...