cinetica

13-05-2013

Cinética química

LICEO DE CORONEL “ASM”

CINETICA QUIMICA

Prof. Yanet Rojas Rodríguez

La termodinámica nos permite saber si una reacción es
espontánea o no según factores termodinámicos como
entalpía, entropía y energía libre, pero no informa acerca de
la rapidez con que se produce el cambio químico.
La
Cinética
Química
determinará si una reacción
es lenta orápida al estudiar
los factores que determinan
la velocidad y el mecanismo,
es decir, la etapa o serie de
etapas en las que ocurre el
cambio.

A partir de una reacción

La
velocidad
de
reacción
corresponderá a la rapidez con que
tiene lugar una reacción; durante el
cambio, la concentración de los
reactantes disminuirá, mientras que
la concentración de los productos
aumentará.

A  B,A, esferas rojas
B, esferas azules

En el tiempo cero,
en el primer tiesto
de capacidad de
un
litro,
se
considera que hay
un mol de A.

La velocidad media, entonces, se
medirá a través del cambio de
concentración en un periodo
determinado de tiempo.

En la figura se ilustra cómo cambian las concentraciones a
medida que transcurre el tiempo.

La siguiente tabla lustra lasconcentraciones de A y B en
diferentes tiempos.

Este gráfico ilustra
el cambio de la
concentración de B.
Este gráfico ilustra
el cambio de la
concentración de A.

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La velocidad de consumo de A:

VA=-⧍〔A〕/⧍t

En el 1° periodo de tiempo: VA = - (0,54 – 1,0) / (20 – 0)
VA = 0,023 M / s
En el 2° periodo de tiempo: VA = - (0,3 – 0,54) / (40 – 20)
VA = 0,012 M / s
Esposible determinar que la velocidad de consumo de A
disminuye, pues disminuye la concentración de A a medida
que transcurre el tiempo.

La velocidad de formación de B:

VB=⧍〔B〕/⧍t
En el 1° periodo de tiempo: VB = - (0,46 – 0) / (20 – 0)
VB = 0,023 M / s
En el 2° periodo de tiempo: VB = - (0,7 – 0,46) / (40 – 20)
VB = 0,012 M / s
La velocidad de formación de B disminuye a medida quetranscurre el tiempo.
Para esta reacción: VA = VB

El signo menos (-) alude a la disminución de la concentración de A
por unidad de tiempo y se debe multiplicar por (-1), ya que las
velocidades son positivas.

Expresión general de la velocidad de reacción en función
de reactantes y productos y la relación entre ellos:
Para la reacción:
aA+bBcC+dD
Se puede expresar la velocidad en funciónde los reactantes
y/o de los productos y la relación entre ellas de la siguiente
manera:

Las teorías que permiten explicar la
cinética de una reacción

Vmedia de reacción =-1/a⧍〔A〕/⧍t = -1/b⧍〔B〕/⧍t = 1/c⧍〔C〕/⧍t = 1/d⧍〔D〕/⧍t
Velocidad de disminución
de los reactivos

Velocidad de aumento
de los productos

Teoría de las colisiones efectivas
Para que ocurra una reacción química esnecesario que
existan choques entre las moléculas de reactantes.
Las colisiones, deben cumplir con dos condiciones:

•Los choques entre las moléculas deben efectuarse con la
debida orientación.
Se dice que las colisiones son efectivas y ocurre la
reacción entre los reactantes.

•Las moléculas de reactantes deben poseer la energía
suficiente para que pueda ocurrir el rompimiento de
enlaces,reordenamiento de los átomos y posteriormente
la formación de los productos.
Si no, las moléculas rebotan sin formar los productos.

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Teoría del complejo activado

Reacción exotérmica con energía de activación:

Al aproximarse los reactantes se produce la formación de
un estado intermedio de alta energía y corta duración que
se denomina “complejo activado”.
Laenergía de activación es la energía que se necesita
suministrar a los reactantes para que se forme el complejo
activado.
Cuanto mayor sea la energía de activación, en general,
menor será la velocidad de la reacción.
∆E < 0
La energía liberada corresponde a la diferencia de
energía entre los productos y los reactantes. Como la
energía de los productos es menor a la energía de los
reactantes,...