Ingenieria

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Reacciones químicas
En cinética de las reacciones, en lo que se está interesado es en la evolución de éstas con el
transcurso del tiempo. Como las velocidades son derivadas con respecto al tiempo,no es de
extrañar que la cinética de las reacciones se modelen mediante ecuaciones diferenciales. Un
ejemplo de tales reacciones son las reacciones bimoleculares.
Sea la reacción bimolecularelemental
A + B ! P;
en la que dos sustancias (reactantes) se unen para formar una tercera (producto). Hallar una
expresión para las distintas concentraciones en cualquier unidad de tiempo.
1.Variables.
Las incógnitas son las concentraciones de los reactantes y el producto (son funciones del
tiempo): [A]; [B], [P].
2. Leyes empíricas que se pueden aplicar:
La velocidad de reacción depende delas concentración de los reactantes y quizás del
producto. La ley de la velocidad de reacción es la formulación de esa dependencia:
velocidad = d[P]
dt
= ¡
d[A]
dt
= ¡
d[B]
dt
Para lasreacciones elementales existe un principio básico, la ley de acción de masas: la
velocidad de una reacción elemental es proporcional al producto de las concentraciones
de los reactantes:
velocidad =k[A][B]
La ley de acción de masas está basada en la suposición de que reacciones elementales
ocurren cuando las moléculas de los reactantes están en contacto simultáneamente. Por
tanto, a mayorconcentración, mayor velocidad.
El coeciente k es la constante de la reacción y se toma siempre positiva.
Por último la ley de conservación: la suma de las concentraciones de los productos y de
cualquierade los reactantes permanece constante a lo largo de la reacción.
[B] + [P] = B0 + P0
[A] + [P] = A0 + P0;
A0; B0; P0 son las concentraciones iniciales de cada uno de los componentes.
3
3.Planteamiento de la ecuación.
Igualando velocidades:
d[A]
dt
= ¡k[A][B]
d[B]
dt
= ¡k[A][B]
d[P]
dt
= k[A][B]:
Por último, aplicando la ley de conservación, se pueden eliminar variables para...
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