cinetica quimica

OBJETIVO

El objetivo de este contenido acerca de la Cinética Química, es el de medir las velocidades de las reacciones químicas y así mismo encontrar ecuaciones que relacionen la velocidad de una reacción con las variables experimentales.


INTRODUCCIÓN
CINÉTICA QUÍMICA.

La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambiala 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; el área química que permite indagar en las mecánicas de reacción se conoce como dinámica química.
Se encuentra experimentalmente que la velocidad de una reaccióndepende mayormente de la temperatura y las concentraciones de las especies involucradas en la reacción. En las reacciones simples, sólo la concentración de los reactivos afecta la velocidad de reacción junto con la temperatura, pero en reacciones más complejas la velocidad también puede depender de la concentración de uno o más productos. La presencia de un catalizador también afecta la velocidadde reacción; en este caso puede aumentar su velocidad.
Del estudio de la velocidad de una reacción y su dependencia con todos estos factores se puede saber mucho acerca de los pasos en detalle para ir de reactivos a productos. Esto último es el mecanismo de reacción.
Las reacciones se pueden clasificar cinéticamente en homogéneas y heterogéneas. La primera ocurre en una fase y la segunda en másde una fase. La reacción heterogénea depende del área de una superficie ya sea la de las paredes del vaso o de un catalizador sólido.
Velocidad de reacción
La velocidad de reacción se define como la cantidad de sustancia que reacciona por unidad de volumen y tiempo. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que puede tardar muchos años, pero lacombustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundo.
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 de un catalizador, la temperatura de reacción y el estado físico de los reactivos.
Unode los factores más importantes es la concentración de los reactivos. Cuanto más partículas existan en un volumen, más colisiones hay entre las partículas por unidad de tiempo. Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den colisiones entre las moléculas, y la rapidez es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo laconcentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de colisión y con ella la rapidez de la reacción.
La medida de la rapidez de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo, esto es, para medir la rapidez de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, o bien la cantidad de productoque aparece por unidad de tiempo. La rapidez de reacción se mide en unidades de concentración/tiempo, esto es, en (mol/l)/s, es decir, moles/(l·s).
Para una reacción de la forma:

La ley de la rapidez de formación es la siguiente:

 es la rapidez de la reacción,  la disminución de la concentración del reactivo A en el tiempo .
Esta rapidez es la rapidez media de la reacción, pues todas lasmoléculas necesitan tiempos distintos para reaccionar.

La rapidez de aparición del producto es igual a la rapidez de desaparición del reactivo. De este modo, la ley de la rapidez se puede escribir de la siguiente forma:


Factores que afectan la velocidad de reacción

Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más rápidas que otras. El número de especies...