Cinética química

Cinética Química
.

Cinética Química
La Cinética Química es la rama
de la ciencia que estudia las
velocidades con que ocurren
las reacciones.

Velocidad de Reacción:
Magnitud positiva que expresa el cambio de la
concentración de un reactivo o un producto con
el tiempo.

Expresión de la Velocidad de una reacción

aA+ b B

c C +d D

1 Δ A 
1 Δ B 1 Δ C 1 Δ D
v 



a Δt
b Δt
c Δt
dΔt

Velocidad
instantánea de
reacción: es la
pendiente de la
curva a un tiempo
dado.

Velocidad de reacción
AB

Concentración de reactivos:
La velocidad es proporcional a
la concentración de las
especies reactantes;
“A mayor concentración más

rápida es la reacción”

Velocidades en función de concentración.
C4H9Cl(ac) + H2O(l)  C4H9OH(ac) + HCl(ac)
t (s)

[C4H9Cl] (M)

Velocidad(x10-4M/s)

0

0,1000

50

0,0905

1,9

100

0,0820

1,7

150

0,0741

1,6

200

0,0671

1,4

300

0,0549

1.22

400

0,0448

1,01

500

0,0368

0,80

600

0,0200

0,560

10000

0

Temperatura de la reacción:
La rapidez de la reacción se
incrementa con el aumento de la
temperatura.

La mayoría de las
reacciones químicas se
aceleran a mayor
temperatura.
La T afecta el valor de k

Efecto de la variación dela
Temperatura sobre la velocidad de
reacción

A mayor T, las moléculas se
mueven más rápido, hay más
colisiones de alta energía y por lo
tanto se acelera la reacción.

Efecto del estado de agregación
y superficie de contacto de los reactantes
Las reacciones en estado gaseoso son más

rápidas que aquellas en fase líquida y estas, más
rápidas que en fase sólida.

Velocidad de reacción: gases >líquidos > sólidos
A mayor superficie de contacto de un material

más rápido reacciona.

Catálisis
• Un catalizador es una sustancia que
acelera una reacción química. Interviene en
la misma, pero no se consume en forma
neta.
• Hay dos tipos de catálisis: homogénea y
heterogénea.
• Las sustancias que retardan una reacción
se denominan “catalizador negativo” o
mejor Inhibidor.

Ecuación Generalde Velocidad

Ley Cinética:

Es una expresión de tipo matemática que relaciona la
concentración de las especies reactantes con la velocidad
de la reacción en un tiempo determinado. Esta expresión
se conoce como LEY DE VELOCIDAD
La forma general de la expresión de velocidad es:

Velocidad = k(Conc. A)m x (Conc. B)n
o mejor;

V = kx[A]m x [B]n

V = k x [A] x [B]
m

n

En donde:
m corresponde alorden de la reacción con
respecto al reactante A
n el orden respecto al reactante B.
Se entiende por orden de una reacción la
potencia al cual hay que elevar la
concentración de los reactantes.
m + n será el orden total de la reacción
k es la constante de velocidad específica

Los valores de m, n y K se deben
calcular experimentalmente para
cada reacción química.

Determinando el Orden de unareacción.
Ejemplo:

2 H2(g) + 2 NO(g) → N2(g) + 2 H2O(g)

V = k x [H2]m x [NO]n

Procedimiento:
1. Seleccionar datos en donde las
concentraciones de una especie sean
idénticas
2. Utilizando propiedades de potencias
deducir con la calculadora el valor del
orden.
3. Se repite procedimiento similar para la
otra especie
4. Finalmente se determina el valor de K.

Calculando
el
valor
de
K
Se puedenutilizar cualquiera de los datos.
En el ejemplo usaremos los datos 8.

V8 k x  H



1
2 8

x  NO 
2
8

1

2

1,60 k x (0,10) x (0,40) 
1,60
k
100
0,016
y la Ley corresponde a:

V = 100x[H2]x[NO]2

Tiempo de vida media (t½):
tiempo necesario para que
se reduzca la concentración inicial a la
mitad

Tiempo de vida media, t½, para
elementos radiactivos
Se entiende por tiempo de vida media lo
quedemora una muestra radiactiva en
tener la mitad de su radiación inicial.
Claramente, estos valores no tienen que
ser similares. Ej. En las series radiactivas
que terminan en Pb - 206, hay valores que
abarcan desde millones de años hasta
varios segundos.

t ½ para Estroncio - 90

t½ para Molibdeno - 99

t ½ para Uranio - 238

Teoría de colisiones
Postula que las reacciones químicas son el...