Practica

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PRACTICA 1: CINÉTICA QUÍMICA

-Objetivo:
El objetivo de esta práctica es comprobar experimentalmente la acción de los factores que afectan la velocidad de una reacción.

.- Velocidad de reacción.

En el caso de reacciones competitivas, es decir, cuando al mezclar dos sustancias son
posibles varias reacciones, la reacción predominante es la más rápida. Es muy importante conocer cómoocurren las reacciones químicas y los factores que afectan a la velocidad de reacción. La parte de la química que estudia estas cuestiones es la cinética química.

En una reacción química, los reactivos se van transformando en productos, con el transcurso
del tiempo. La velocidad de reacción representa la cantidad de uno de los reactivos que desaparece por unidad de tiempo, o bien la cantidad de unode los productos que se forman por unidad de tiempo. En lugar de cantidad de sustancia (en moles), se utilizan casi siempre concentraciones, mol/litro. Como unidad de tiempo se emplea generalmente el segundo. Por tanto la velocidad de reacción se expresa normalmente en mol/litro/s.
La velocidad de las reacciones químicas varía bastante con el tiempo. Esto hace que tengamos que utilizar elconcepto de velocidad instantánea de la reacción para un tiempo dado, t,
que se define como la derivada de la concentración (de un reactivo o de un producto) con respecto al tiempo en el momento considerado.

Para que tenga un significado unívoco y su valor no dependa del reactivo o producto que se
elija, la velocidad se toma como; velocidad de reacción la derivada de la concentración con respectoal tiempo, de cualquier reactivo o producto, dividida por su respectivo coeficiente
estequiométrico y convertida en un número positivo. En general, se suele estudiar la velocidad inicial de la reacción directa (concepto de reacción inversa). Para ello, escribiremos una reacción en la forma general.

3.3.- Ecuación general de la velocidad. Orden de reacción
En general, la velocidad de reacciónes función de las concentraciones de las sustancias que forman parte en la misma, es decir:
v = f ([R])
y a la ecuación que relaciona la velocidad y las concentraciones de las sustancias se denomina
ecuación de velocidad. Esta ecuación no puede predecirse a partir de la ecuación estequiometrica, sino que es necesario determinarla experimentalmente. (Métodos experimentales para determinar lavelocidad de una reacción: prácticas de cinética en el laboratorio.)

En la mayor parte de los casos, la ecuación de velocidad puede expresarse como el producto de una constante por las concentraciones elevadas a una cierta potencia:
v=K[A]a[B]ß...
El exponente a se llama orden de la reacción respecto al reactivo A (orden parcial). Asimismo, el exponente ß es el orden de la reacción respecto alreactivo B, etc. La suma de todos los exponentes, esto es a + ß + ... se llama orden total de la reacción. Es importante advertir que los exponentes, a, ß, ... no tienen que ser iguales a los coeficientes de la ecuación estequiométrica, a, b, ..., ni tampoco tienen que ser necesariamente números enteros. Los órdenes (parciales y total) de una reacción tienen que determinarse experimentalmente y nose pueden deducir a partir de la ecuación estequiométrica de la reacción. La constante k, que figura en la ecuación de velocidad, se llama constante de velocidad (antiguamente velocidad específica). Su valor es característico de cada reacción, no depende de las concentraciones de los reactivos, pero sí varía mucho con la temperatura. Las unidades de esta constante de velocidad dependen del ordentotal de la reacción: unidades de K:
Reacciones de primer orden
Reacciones de segundo orden
Rreacciones de orden n
mol(1-n =dimensiones de K seg 1()litro
Para determinar experimentalmente el orden respecto de A, en una reacción, se mantiene la
concentración [B] constante y se mide la velocidad variando la concentración [A]. Si a es un número entero sencillo (1, 2 ó 3) puede conocerse por...
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