Cinetica Quimica

CINETICA
Cinética química es el área que se encarga del estudio de la velocidad o rapidez con que una reacción química ocurre.
Cinética se refiere a la velocidad de una reacción, que es el cambio en la concentración de reactivos o productos con respecto al tiempo.
Cualquier reacción se expresa :
Reactivos Productos

A B

LEYDE VELOCIDAD

La ecuación que expresa cómo varía la velocidad con la temperatura y la composición se conoce como ley de velocidad.
La velocidad de una reaccion depende la concentración q hay de reactivos. Para una reacccion del tipo:
R1+R2 Reactivos
La ecuación que relaciona la velocidad del proceso con la concentración de los reactivos se puede obtener experimentalmente, y se escribe enforma genérica como:
v = k [R1] m1[R2]n2
Donde k es una constante y n1 y n2 son los coeficientes numéricos Si m=1 se dice que la reacción es de primer orden en R1. Si n = 2 la reacción es de segundo orden en R2. El total de los exponentes m + n +….. es el orden total de la reacción u orden global. . [R1] y [R2] son las concentraciones molares. La velocidad de una reacción es usualmenteexpresada en la unidades de mol es por litros por unidad de tiempo. Ej:
Mol L-1 s-1
Mol L-1 min-1
La unidad de K depende del orden de la reacción.

DETERMINACION EXPERIMENTAL DE LA LEY DE VELOCIDAD
Puntos para determinar la ley de la velocidad:

1. Para reacciones en disolución, la concentración de ciertas especies puede ser seguida por metodos espectrofotometricos.
2. Si existen ionesinvolucrados, el cambio en la concentracion tambien puede ser monitoreado por medidas de conductancia electrica.
3. Las reacciones que involucran gases se siguen de forma conveniente por mediciones de presión.
4. Si una reacción sólo implica un reactivo, la ley de velocidad puede ser determinada con facilidad midiendo la velocidad de la reacción como función de la concentración del reactivo.5. Si la reacción que requiere más de un reactivo, se puede encontrar la ley de velocidad midiendo la dependencia de la velocidad de reacción respecto a la concentración de cada reactivo, independientemente. Se fijan las concentraciones de todos los reactivos exceptuando uno y se registra la velocidad de la reaccion como una función de la concentración de ese reactivo. Cualquier cambio en lavelocidad debe ser debido a cambios en esa sustancia.

EJEMPLOS:

1.) Suponiendo que para cierta reacción X = 1 y Y = 2
La ley de la velocidad para la reacción es:
Velocidad = K[A][B]2
Suponiendo que inicialmente [A] = 1.0 M y [B] = 1.0 M
Si se duplica la concentración de [A] desde inicialmente [A] = 1.0 M hasta inicialmente [A] = 2.0 M manteniendo [B] constante, tambien se duplicala velocidad
Para [A] = 1.0 M velocidad1= k(1.0M)(1.0M)2=k(1.0M3)
Para [A] = 2.0 M velocidad2=k(2.0M)(1.0M)2=k(2.0M3)
VELOCIDAD2 = 2(VELOCIDAD1)
2.) Para la reacción

La ecuación de velocidad es:


ORDEN DE REACCION

Está definido como la suma de los exponentes de las concentraciones en la ley rapidez de la reacción. Este es también llamado orden total dereacción, pues el orden depende del reactivo que se analice. El orden de la reacciones se determina experimentalmente. Existen 3 tipos de orden de reacción:
* Primer orden:

exponente 1: orden total.
* Segundo orden:

exponente 1+1 = 2 : orden total.
* Tercer orden:

exponente 2+1 = 3 : orden total.
EJEMPLOS:
1. Determinar la expresión de velocidad y orden de enlace parala reacción:
2HI H2 + I2
V= K [ HI] Orden de reacción: 2
2. Determinar la expresión de velocidad y orden de enlace para la reacción:
2NO + O2 2NO2
V= K [NO] [O2] Orden de reacción: 3

CATALIZADORES
Un catalizador acelera la velocidad de la reacción disminuyendo la energía de activación y sin modificar el producto y sin ser consumido durante la reacción. Las enzimas son...