Cinetica

ASPECTOS CINÉTICOS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

La cinética química es el área de la química que estudia la rapidez o velocidad de las reacciones químicas. La velocidad de reacción es una cantidad positiva que indica como cambia la concentración de un reactivo o producto en un intervalo de tiempo.
El objetivo de la cinética química es:

➢ Estudiar la rapidez de las reacciones y losfactores que la afectan.

➢ Comprender el mecanismo de reacción, el proceso a nivel molecular de cómo los reactivos se transforman en productos.

La velocidad de reacción está determinada por diversos factores, entre los más importantes encontramos:
➢ La concentración de los reactivos.

➢ La temperatura a la que se efectúa la reacción.

➢ La presencia de un catalizador.➢ El área superficial de los reactivos sólidos o líquidos, o de los catalizadores.

Considere la siguiente reacción: CO(g) + NO2(g) ( CO2(g) + NO(g)
Puede expresarse la rapidez de la misma en función de la desaparición de un reactivo o de la aparición de un producto.

Velocidad promedio -(( CO( (( CO2(
o media (t (tVelocidad instantánea, para determinarla se debe obtener un gráfico de concentración en función del tiempo a partir de los datos experimentales. Luego se traza la tangente a la curva en el punto de interés y se determina la pendiente.

Ejercicio1
Para la reacción : CO(g) + NO2(g) ( CO2(g) + NO(g) , se introduce en un recipiente de 1,00 L 0,100 mol de CO(g) y 0,100 mol de NO2(g) a400º C. Cada 10 segundos se retira una muestra, se enfría para detener la reacción y se analiza su contenido en CO(g). Se procesan los datos:

|[CO] (M) |0,100 |0,067 |0,050 |0,040 |0,033 |
|tiempo (s) |0,0 |10 |20 |30 |40 |

A)Graficar en papel milimetrado o cuadriculado la [CO] en función del tiempo.
B) Calcular la rapidez media en el período de 0 a10 segundos.
C) Idem para el período de 10 a 20 segundos.
D) Calcular la rapidez instantánea para t = 10s

DEPENDENCIA DE LA VELOCIDAD RESPECTO A LA CONCENTRACIÓN

La ley de velocidad expresa la relación de la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y laconcentración de los reactivos, elevadas a alguna potencia.

Para la reacción general: aA + bB ( Productos

la ley de velocidad tiene la forma velocidad = k (A(( (B( ( donde ( y ( son números que se determinan de manera experimental.

Los exponentes ( y ( especifican las relaciones entre las concentraciones de los reactivos A y B y la velocidad de reacción. Alsumarlos se obtiene el orden de reacción, que se define como la suma de los exponentes a los que se elevan todas las concentraciones de reactivos que aparecen en la ley de velocidad.

Ejercicio 2

Para : CO(g) + NO2(g)( CO2(g) + NO(g ) a 400 º C se obtienen los siguientes datos cinéticos en cuatro experimentos:

|Experimento |[CO]0 (M) |[NO2]0 (M)|r0 (M/s) |
|1 |0,10 |0,10 |0,0050 |
|2 |0,20 |0,10 |0,010 |
|3 |0,30 |0,20 |0,030 |
|4|0,10 |0,20 |0,010 |

A) Definir orden de reacción. Indicar orden parcial para cada reactivo y orden total.
B) Escribir la ecuación de rapidez.
C) Hallar k específica a 400 º C.

Ejercicio 3
Para: 2 A + 3 B ( C se obtienen los siguientes datos a temperatura constante:

|[A]0 (M) |[B]0 (M)...