cinetica

Introducción

La cinética química es una rama de la fisicoquímica que estudia la velocidad de las
reacciones químicas, los factores que la afectan y el mecanismo por el cual
transcurren.
Aunque no se cuenta con un registro histórico preciso sobre el empleo de la
cinética química en el estudio de las reacciones químicas, es probable, que los
trabajos de Wilhelmy en 1850 sobre la inversiónde la sacarosa, sean los pioneros
desde un punto de vista científico.
La cinética química es una herramienta fundamental en el diseño de las reactores
químicos, en la predicción de su comportamiento y en el desarrollo de nuevos
procesos.
El primer paso para el diseño o modificación de un reactor químico es siempre la
derivación de expresiones de velocidad de reacción empleando informaciónobtenida
experimentalmente.
Los estudios de laboratorio tienen sólo un carácter exploratorio en la
determinación de la cinética, ya que al menos se requieren estudiar las reacciones a
escala banco para obtener el modelo cinético que será aplicado en el diseño de
reactores.
Sin embargo, el paso del modelo cinético al diseño del reactor implica que los
procesos físicos que ocurren en el reactor,tales como difusión y distribución del flujo,
se conocen de manera suficiente, pueto que éstos impactan en la conversión y en la
selectividad de la reacción.
Durante la selección del tipo de reactor para una reacción determinada se pueden
emplear métodos ingenieriles simples o análisis sofisticados de la interacción de
fenómenos físicos y químicos, y es aquí donde la cinética química cobramayor
importancia, ya que ésta es parte fundamental en el diseño de los reactores químicos
(Figura 1).
Existe una íntima relación entre la termodinámica química y la cinética química,
ya que la primera proporciona información sobre la posibilidad de llevar a cabo una
reacción y bajo qué condiciones, mientras que la segunda indica el tiempo requerido y
la ruta detallada por la que transcurre.Actualmente, la aplicación de la cinética química se realiza en todas las actividades
productivas en las que toma lugar una reacción química; por ejemplo, en la síntesis de
productos básicos (H2SO4, NH3, HNO3, etc.), en la refinación del petróleo y la
petroquímica, en la síntesis de productos farmacéuticos, en la industria de los
alimentos, etc.
Con base en estas aplicaciones, el estudio dela cinética se puede dividir en tres
grandes áreas:
•
•
•

Cinética homogénea
Cinética heterogénea
Cinética enzimática
Figura 1. Ubicación de la Cinética Química en el diseño de reactores químicos
En este libro se abordan los aspectos fundamentales de la cinética homogénea,

haciendo énfasis en el tratamiento matemático de los datos experimentales y en la
interpretación de lasecuaciones obtenidas.
En el capítulo uno se definen los conceptos básicos de la cinética química, los
parámetros para medir el progreso de una reacción química, las variables que afectan
la velocidad de reacción y la descripción de los reactores ideales.
En el capítulo dos, se desglozan con lujo de detalle los métodos matemáticos para
determinar el orden y la constante de velocidad para reaccionesirreversibles de un
componente (método integral, método diferencial, método de la presión total y
método del tiempo de vida media).
En el capítulo tres se complementa el tratamiento matemático para reacciones
irreversibles entre dos y tres componentes empleando los métodos integral,
diferencial, y velocidades iniciales. Estos métodos se detallan de acuerdo a la
alimentación al sistema, lacual puede ser estequiométrica, no estequiométrica o con
reactivo en exceso.
El capítulo cuatro trata sobre el estudio de las reacciones reversibles de primer
orden, segundo orden y órdenes combinados, y en el capítulo cinco se aborda el
estudio de las reacciones complejas.
En cada capítulo se ilustran los diferentes métodos utilizados con ejemplos
tomados de revistas internacionales o casos...