Teorías que explican los mecanismos de reacción química

tecnológico de estudios superiores de coacalco


Teorías que explican los mecanismo de una reacción química y las reacciones químicas y biológicas que ocurren en el cuerpo
Fisicoquímica II
Ingeniería Ambiental
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Morales Mendoza Javier
Peralta Vera Javier Iván
Pérez Ibarra Joel
Valeriano de los Santos Jesús






TEORÍAS QUE EXPLICAN LOS MECANISMOS DE UNA REACCIÓN QUÍMICAEl mecanismo de una reacción química significa conocer detalladamente el camino que conduce a la reacción, eso quiere decir que debemos tener el conocimiento exacto de la posición de cada uno de los átomos que desempeñan un papel tanto en las moléculas de un solvente como en las moléculas del reactivo, durante todo el tiempo que dure la reacción.
Teoría de las colisiones
Esta teoría supone “Quela velocidad con la que dos especies reacciones depende de la frecuencia con la que dos especies sufren colisiones” y se supone para elementos en su estado líquido o gaseoso.
La teoría de velocidades de reacción postulaba que, para que dos gases A y B reaccionen, es preciso que ocurra una colisión entre moléculas A y B. En la colisión se romperán algunos enlaces y otros se formaran, comoresultado de lo cual se producirán nuevas moléculas. La velocidad de reacción así depende de la velocidad de choque entre las moléculas de los reactivos.
Ejemplo, considérese una reacción entre dos moléculas de un gas A para dar los productos C y D

Según la teoría cinética de los gases la velocidad de colisión , es decir el número de colisiones por unidad de volumen y unidad de tiempo, viene dada por:Donde n es la concentración de A expresada en las moléculas por unidad de volumen de gas, σ es el diámetro de colisión, R es la constante de los gases, T es la temperatura termodinámica y M la masa molar.
Para una reacción entre dos fases diferentes Ay B para dar C y D mediante

La correspondiente velocidad de colisión está dada por


Donde y son las concentraciones de A y B,respectivamente, expresadas en moléculas por unidad de volumen, es el diámetro medio de colisión dado por

Y µ es la masa reducida, es decir

El cálculo de velocidades de colisión para gases a temperatura y presión atmosférica demuestra que en muy pocos casos se produce reacción química en cada colisión. Para las moléculas HI a 700 K y presión atmosférica, , pero la velocidad de reacción para ladescomposición del HI.

Es del orden . Esto significa que solamente una colisión de cada es efectiva para producir dicha reacción.
La base de la teoría de la simple colisión es que, para que produzca reacción la energía cinética total relativa de las moléculas A y B después de la colisión debe superar un valor crítico . Es otras palabras, la energía cinética puede distribuirse de cualquiermanera entre A y B, pero solo se alcanza el estado activado cuando se alcanza una energía superior o igual a una energía crítica .
Se ha visto que cuanto mayor es el valor de la energía de activación, tanto menor es la fracción de moléculas que están activadas y tanto más lenta la velocidad de reacción. En consecuencia las reacciones con altas temperaturas de activación serán más lentas a menos que selleven a cabo a altas temperaturas.
La velocidad de reacción viene dada así por la velocidad de colisión multiplicada por la fracción de moléculas que tienen energía superior o igual a la energía de activación, esto es

Donde se ha introducido el factor 2 por intervenir dos moléculas iguales en cada colisión.
La constante de velocidad para esta reacción se obtiene de:

Por tantoSustituyendo por el valor de la ecuación

Teoría de las velocidades absolutas
La teoría de las velocidades absolutas es también una teoría de colisión que supone que la activación química se produce mediante choques entre moléculas. Es un desarrollo de la teoría de las colisiones que requiere un tratamiento más exacto que el proporcionado por la teoría cinética. Hace uso de la termodinámica...