teoria de arrenius

Ecuación de Arrhenius
Teoría de las Colisiones
Teoría del Estado de Transición

Factores que Afectan la Velocidad de las Reacciones Químicas
aA + bB → Productos
velocidad = k [A]α[B]β
Concentración
Temperatura
Catalizadores
La ecuación de velocidad muestra la dependencia de la velocidad de la
reacción con la concentración de los reactivos.
La temperatura y los catalizadores tambiénmodifican la velocidad de
las reacciones químicas. ¿En donde están reflejados estos cambios en la
ecuación de velocidad?

Influencia de la Temperatura
El
análisis
matemático
muestra que la dependencia
de la constante de velocidad
con la temperatura, sigue una
ecuación del tipo:

k / s-1

k = Ae − B T
A y B son constantes que
dependen de la reacción
estudiada
Temperatura oCEn 1889 Arrehnius expresó esta relación entre la k y la temperatura de
la siguiente forma:
Representa la fracción de
colisiones moleculares que
tienen una energía igual o
mayor que Ea.

Ecuación de Arrehnius

k=A e

− Ea RT

Frecuencia de las
colisiones entre las
moléculas de reactivo

A y Ea son característicos
de cada reacción

R es la constante de los gases, 8.3145 JK-1mol-1y Ea es la energía de
activación en J/mol, T es la temperatura absoluta en K. A es el factor
pre-exponencial cuyas unidades son iguales a las de la constante de
velocidad.

v = k[ A]α [ B]β

aA + bB → pP

 Ea  α β
v = A exp −
[ A] [ B]
 RT 

La velocidad de la reacción química dependerá de:
El valor del factor A
La magnitud de la energía de activación
La temperatura
Laconcentración inicial de los reactivos
Generalmente es la magnitud de la energía de activación el factor que tiene mayor
influencia sobre la velocidad de la reacción.
Ea/ kJ

 E 
exp − a 
 RT 

mol-1
T = 300 K

T = 600 K

11.5

10-2

10-1

51.7

10-9

3.2×10-5

103.4

10-18

10-9

Método Gráfico:

k = A e − Ea

RT

La forma logarítmica de la ecuación deArrhenius es:

ln k

Ea
ln k = ln A −
RT

b = ln A

m=−

Ea
R

1/T
Como veremos mas adelante, el factor de frecuencia A depende de la
temperatura. Sin embargo, para un intervalo limitado de temperaturas,
i.e ≤ 50 K, A puede considerarse constante y la variación de la
constante de velocidad con la temperatura está dada únicamente por el
factor exponencial.

Determinación de laenergía de activación y el factor preexponencial utilizando la ecuación de Arrhenius.
Método Analítico:
Ea
RT1

(1)

Ea
ln k 2 = ln A −
RT2

(2)

ln k1 = ln A −

k 2 Ea  1 1 
 − 
ln =
k1 R  T1 T2 


Una vez que conozco Ea,
puedo utilizar la ecuación (1)
ó (2) para determinar A

Ejercicio:
Considera las siguientes reacciones paralelas:
k1

A → B
k2

A → CLa energía de activación para la reacción de A → B es de 45.3 kJ
mol-1 y para la reacción A→C es de 69.8 kJ mol-1. Si a 320 K las
constantes de velocidad k1 y k2 son iguales. ¿a qué temperatura se
encontrará que k1/k2 = 2.

Cinética Molecular- Teoría
Velocidad de
reacción.
Función de que??

Teoría de las colisiones
(Lewis, 1918)

Teoría del Estado de Transicion
(Eyring, 1935)Teoría de las Colisiones.
Principales características y suposiciones.
Aplica solamente para reacciones bimoleculares en fase gas.
Los gases consisten de un número muy grande de partículas, que
pueden ser átomos o moléculas que están en movimiento aleatorio
y continuo.
La energía cinética promedio de las partículas no cambia con el
tiempo siempre y cuando la temperatura permanezca constante.La energía de las partículas puede transferirse a través de
colisiones.

Teoría de las Colisiones.
Principales características y suposiciones.
La reacción se produce por colisión entre las moléculas de
reactivo.
Considera que las moléculas o átomos son esferas duras y que no
hay interacciones intermoleculares. Las fuerzas de atracción y
repulsión entre las diferentes partículas son...