Marco teórico energía activación

MARCO TEÓRICO
La ecuación de velocidad de forma:
velocidad=k[A]n1[B]n2
expresa la dependencia de la velocidad de reacción con las concentraciones de los reactivos. Sin embargo, la velocidad deuna reacción varía ampliamente con la temperatura ya que empíricamente se ha descubierto que al inducir un aumento de 10° C la velocidad se duplica o en algunos casos hasta se triplica.
En la ecuaciónanterior los términos de concentración y el orden no son sensibles a los cambios de temperatura y la constante k es el término dependiente de la temperatura.
Se encontró experimentalmente que laconstante de velocidad varía con la temperatura de acuerdo con la relación
log10k=b-aT
donde a y b son constantes y T es la temperatura absoluta o termodinámica. Henricus van't Hoff y Svante Arrheniusencontraron que la base teórica de esta ley es la relación entre la constante de equilibrio K y la temperatura, relación conocida como la isocora (transformación termodinámica durante la cual elvolumen permanece constante) de van't Hoff
dlnKdT=∆ERT2
donde K es la constante de equilibrio en términos de concentraciones y ∆E es el cambio de energía.
Si se considera la reacción
A+BC+D
La velocidad de la reacción directa es k1AB y la velocidad de la reacción inversa k-1CD. En el equilibrio k1AB=k-1CD y la constante de equilibrio viene dada por
K=CDAB=k1k-1
y la ecuacióndlnKdT=∆ERT2
se transforma a
dlnk1k-1dT=∆ERT2
y por las leyes de los logaritmos en
dlnk1dT-dlnk-1dT=∆ERT2
y ésta puede expresarse como dos ecuaciones
dlnk1dT=E1‡RT2+I
dlnk-1dT=E-1‡RT2+I
donde∆E=E1‡-E-1‡ e I es una constante de integración. Arrhenius encontró que para muchas reacciones I era igual a cero y formuló su ley como
dlnkdT=E‡RT2
donde k es la constante de velocidad y E‡ esel término de energía que se conoce como energía de activación. Esta relación se llama ecuación de Arrhenius y es una de las ecuaciones más importantes en cinética, en su forma integrada queda como...