Cinetica

CINÉTICA QUÍMICA.
El estudio de una reacción química puede hacerse desde el punto de vista termodinámico o desde el cinético. El estudio termodinámico permite conocer la posición en la cual la reacción alcanzará el equilibrio. Cuantitativamente la posición de equilibrio viene definida por la constante de equilibrio, que representa el cociente de las actividades de productos y reaccionantes:
                                           aC aD A + B < = > C + D       K = ---------
                                            aA aB

El valor de la constante es una indicación de la extensión en la que se producirá la reacción. Sin embargo, no da ninguna información relacionada con la duración del proceso. Loscriterios termodinámicos no incluyen la variable tiempo, puesto que sólo consideran la diferencia de propiedades del sistema entre los estados inicial y final y, por lo tanto, no se ocupan de la velocidad a la que tiene lugar la reacción ni los estados intermedios por los que transcurre. Debido a ésto, existen procesos termodinámicamente espontáneos que no se producen a velocidad apreciable o que lohacen a velocidades muy pequeñas. Un ejemplo es la formación de agua a temperatura ambiente a partir de la combustión de hidrógeno:

H2 + 1/2 O2     < = >     H2O         /\G = - 198 Kj / mol

A temperatura ambiente, este proceso prácticamente no tiene lugar a pesar de que la variación de energía libre a 25 oC es muy negativa. Para que la reacción se produzca, el proceso debe acelerarseutilizando un catalizador (tal como negro de platino) o bien iniciarse en algún punto con una chispa que produzca un aumento de temperatura suficiente.

Velocidad de reacción.
Medida de la rapidez con que se forman los productos y se consumen los reactivos.

Equilibrio dinámico.
Estado de equilibrio en el que se forman productos a partir de los reactivos y viceversa, a la misma velocidad.Equilibrio químico.
Nos da una idea de la extensión donde ocurre una reacción, donde sólo nos interesan los estados inicial y final.

Mecanismo de una reacción.
Secuencia de reacciones intermedias que sufren los reactivos para dar los productos.

EXPRESIÓN DE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN
Existen dos formas de medida:

a) Velocidad de desaparición de los reactivos.

(velocidadinstantánea)
b) Velocidad de formación de los productos.

(velocidad instantánea)

LA CONSTANTE DE VELOCIDAD.
 La constante “k” que aparece en las ecuaciones de velocidad es función de T y P, y recibe el nombre de constante de velocidad o coeficiente de velocidad. Algunos científicos emplean el primer término cuando se cree que la reacción es elemental y el último cuando se sabe quela reacción ocurre en más de una etapa.

Las unidades de la constante de velocidad o el coeficiente de velocidad varían con el orden de la reacción. Supóngase, por ejemplo, que una reacción es de primer orden, es decir:

LA ECUACIÓN DE ARRHENIUS.
Es una expresión matemática que se utiliza para comprobar la dependencia de la constante de velocidad (o cinética) de una reacción química con respecto ala temperatura a la que se lleva a cabo esa reacción.

MOLECULARIDAD Y ORDEN DE REACCIÓN.

Molecularidad: Es un concepto teórico que indica el nº de partículas individuales que participan en un paso elemental del mecanismo de reacción.
En los procesos (pasos) elementales del mecanismo de reacción pueden coincidir orden y molecularidad.

: proceso unimolecular:
: proceso bimolecular:
: procesobimoñecular:
: proceso trimolecular:

Orden de reacción: Magnitud experimental que representa el exponente con el que los reactivos intervienen en la ley de velocidad.

* Primer orden:
exponente 1: orden total.
* Segundo orden:
exponente 1+1 = 2 : orden total.

* Tercer orden:
exponente 2+1 = 3 : orden total.

Orden de reacción total: Suma de los exponentes a los que...