Reacciones reversibles

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FISICOQUIMICA II
UNIDAD III

3.1 Expresion de la velocidad de reacción para reacciones reversibles
3.2 Expresion de la velocidad de reacción para reacciones complejas
3.3 Ajustes de parámetros para sistemas con varias reacciones.

3.1 Expresion de la velocidad de reacción para reacciones reversibles
Reaccion: A + bB ↔ cC + dD

Ambas, la velocidad de reaccion hacia adelante y haciaatrás son importantes. La ley de velocidad de reacción debe tener las expresiones para ambas direcciones. La ley de velocidad de reacción debe ser termodinámicamente consistente. Esto es al equilibrio químico (velocidad de reacción cero). La relación de equilibrio debe ser satisfecha.
Reaccion: 2ª ↔ B + C
Si las reacciones son elementales para la reacción hacia adelante la velocidad de desapariciónde A
(rA)= K= ACBCc

La velocidad de formulación de A será:
(rA)= -KACA + K – ACBCc

Reaccion Reversible
Considerese una reacción reversible de primer orden a volumen constante de la forma A ↔ B.
Para este sistema, es difícil encontrar una expresión lineal entre la composición del medio y el tiempo si se emplea la concentración relativa se pueda llegar a una expresión relativamente sencillasi se conoce la constante de equilibrio de la reacción a la temperatura de trabajo.

Para este caso se tiene:
rA= dCAdf = -rd + ri = -Kd ca + KiCB

Donde rd es la velocidad de reacción directa con constante de velocidad. Kd y ri es la velocidad de reacciones reversa con constante Ki.
3.2 Expresion de la velocidad de reacción para reacciones complejas

Cuando nos encontramos frente areacciones complejas como por ejemplo: un sistema de reacciones en serie o en paralelo, es necesario definir varias ecuaciones cineticas, una para reacción independiente. La forma que presenta la ecuación cinetica depende del mecanismo a través del cual tiene lugar la reacción y puede ser muy compleja si la reacción química global es el resultado de un gran numero de reacciones o etapas elementales.El objetivo de la cinetica química es medir las velocidades de las reacciones químicas y encontrar ecuaciones que relacionen la velocidad de una reacción con variables simples, solo la reacción (concentracion) de los reactivos afectan a la velocidad. Pero en reacciones mas complejas la velocidad también puede depender de la concentración de uno o mas productos

K=CB, ea CA, ea = CAiCAi(M+xAiCa)(1-a)xAi = KdKi → Ki = Kcd

3.3 Ajustes de parámetros para sistemas con varias reacciones.

En un sistema cerrado a presión y temperatura constante, ra estable que solo con posibles cambios de concentración de etapas motivadas por el curso de una o varias reacciones químicas.
Cuando el sistema pueda ocurrir una o varias reacciones químicas entonces el numero de variable intensiva ocurren yla regla de las fases transforma en:

L= C - F + Z – r

La estequiometria de un sistema con una sola reacción no presente dificultad, es particularmente interesante en los sistemas complejos con varias reacciones, en lo que busca una reacción (descripcion) la mas simple para seguir la composición del sistema, para muchas reacciones (en particular todas las elementales) y en los intervalos detemperatura no muy elevado, se ha observado experimentalmente que la constante de velocidad aumenta la temperatura.

BIBLIOGRAFIA
Cinetica de las reacciones químicas
Felipe Izquierdo

Cinetica de reacciones reversibles y complejas

La mayoría de las reacciones son reversibles, en cierto grado, por lo que se deben analizar ambas rapideces la directa y la inversa.
En el caso de la reacciónreversible que procede en 2 pasos elementales

que representa la rapidez del cambio de [A] como
d[A]dt = -K1 [A] + K -1 [B]

Cuando se alcanza el equilibri no hay un cambio neto en la concentración de A con el tiempo, es decir d[A]/dt = 0, por lo cual K1 [A] + K -1 [B]

Esta expresión nos lleva a
[B][A] = K1k-1 = k
donde k es la constante de equilibrio.

Reacciones Complejas
Una...
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