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PRÁCTICA 3: CINÉTICA QUÍMICA
Estudio cinético de la descomposición de H2O2
1.- Introducción.
Al estudiar una reacción química, se pueden considerar dos aspectos:
- el estático, que considera la dirección y la extensión en que se da un proceso, y
- el dinámico, que trata del estudio de la velocidad y el mecanismo de una
reacción.
La Cinética es la parte de la Química que estudia el aspectodinámico de un
proceso.
Se denomina velocidad de reacción a la variación de concentración de una de
las especies químicas que interviene en una reacción con el tiempo. Se puede expresar
como desaparición de reactivos o como formación de productos.
Para una reacción general del tipo
aA + bB  cC + dD
se define la velocidad de reacción como

v

1 d A 
1 dB  1 dC 1 dD


a dt
b dt
c dt
d dt

La velocidad de la reacción anterior es proporcional a las concentraciones de los
reactivos elevados a unos coeficientes estequiométricos, del modo:
v = k [A] [B]
donde:

k = constante de velocidad, que es diferente a cada temperatura.
: orden de la reacción respecto a A.
: orden de la reacción respecto a B.
 + : orden global de la reacción.

El orden deuna reacción no tiene que ser necesariamente un número entero
positivo, aunque nosotros nos centraremos únicamente en el estudio de órdenes de
reacción cero, uno y dos.

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- Determinaremos el orden de la reacción por el método de las ecuaciones de
velocidad integradas. Recordemos la forma quetienen las ecuaciones de
velocidad integradas para reacciones de orden cero, uno y dos para una reacción
del tipo
A  Productos

a) Reacción de orden cero.
La ecuación diferencial tendrá la forma:
v

 d[A]
 k[A]0  k
dt

Separando variables, integrando y tomando como límites cuando t = 0  [A]
=[A]0 y cuando t = t  [A] =[A]:

A  A0  kt
Por lo que en una reacción de orden 1 larepresentación de [A] frente a t es una
recta, cuya pendiente es –k.

b) Reacción de orden uno o primer orden.
La ecuación diferencial tendrá la forma:
v

 d[A]
 k[A]1  k[A]
dt

Separando variables e integrando, como anteriormente:
ln[A]  ln [A]0  kt
Por lo que en una reacción de orden uno la representación de ln [A] frente a t es
una recta, cuya pendiente es –k.

c)Reacción de orden dos o segundo orden.
La ecuación diferencial tendrá la forma:
v

 d[A]
 k[A]2
dt

De donde se obtiene:

1
1

 kt
[A] [A]0
Por lo que en una reacción de orden dos la representación de 1/[A] frente a t es
una recta, cuya pendiente es k.

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La constante de velocidad y latemperatura se relacionan mediante la ecuación
de Arrhenius

k  A  e  Ea / RT
donde
- A es una constante llamada factor de frecuencia que depende de la reacción
- Ea es la energía de activación del proceso,
- R es la constante de los gases ideales,
- T es la temperatura absoluta.
Tomando logaritmos en la expresión anterior

ln k 1 

 Ea
 ln A
RT1

ln k 2 

 Ea
 ln A
RT2Restando ambas ecuaciones:
ln

k 2 Ea  1 1 

  
k1
R  T2 T1 

Sustituyendo los valores de k1, k2, T1 y T2 obtenidos en las

condiciones

anteriores, se puede obtener la energía de activación del proceso, que se considera
constante en el intervalo de temperaturas de trabajo.

2. Objetivos.
2.1.- Determinar experimentalmente la velocidad de una reacción
2.2.- Determinarexperimentalmente el orden de una reacción por el método de
las ecuaciones de velocidad integradas.
2.3.- Determinar la constante de velocidad de una reacción a dos temperaturas.
2.4.- Calcular la energía de activación de una reacción a partir de los datos
anteriores.

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3. Parte experimental....