Texto Quimica Ii

1 CAPITULO 1 CINETICA QUIMICA

1.1 Introducción. La química, por su misma naturaleza, se ocupa del cambio. Las reacciones químicas convierten sustancias con propiedades bien definidas en otros materiales con propiedades diferentes.
Gran parte del estudio de las reacciones químicas se ocupa de la formación de nuevas sustancias a partir de un conjunto dado de reactivos. Por lo tanto, esnecesario entender la rapidez con que pueden ocurrir las reacciones químicas.
La experiencia nos dice que hay reacciones más rápidas que otras, debido a este fenómeno, debemos comprender los factores que controlan o influyen en la velocidad.
Por ejemplo: Que determina la rapidez con que se oxida el acero?,. Que determina la rapidez con que se quema el combustible de un motor de un automóvil?.
Elárea de la química que estudia la velocidad o rapidez con que ocurren las reacciones químicas se denomina cinética química.
Veremos que la velocidad de las reacciones químicas están afectadas por varios factores, es decir, factores que influyen en la velocidad de dichas reacciones
Junto con los aspectos materiales y energéticos de las reacciones, la química se interesa por los detalles delproceso en sí. La rapidez de la reacción, los factores que influyen en ella, el mecanismo de la reacción o conjunto de pasos intermedios y la situación de equilibrio en las reacciones reversibles, constituyen algunos de estos detalles que completan la descripción fundamental de los procesos químicos.
Para que un proceso químico sea observable es preciso que se lleve a efecto con cierta rapidez. Así,por ejemplo, a pesar de los elevados porcentajes de oxígeno y nitrógeno existentes en la composición del aire, la reacción:
N2 + O2 ( 2NO
tiene lugar con tal lentitud, que es prácticamente inobservable. En ocasiones, por el contrario, una reacción puede verificarse con tal rapidez que se convierta en explosiva. La combustión del hidrógeno constituye un ejemplo típico de este tipo de reacciones.Una reacción química cuyo ritmo de transformación sea lento, no suele tener ningún interés en la industria química, ya que, por lo general, lo que se busca con la reacción es la obtención de un determinado producto en cantidades apreciables. Lo anterior pone de manifiesto la necesidad de conocer la rapidez con la que los reactivos se transforman en productos en una reacción química, es decir, suvelocidad. La parte de la química que se preocupa del estudio de la evolución de las reacciones químicas, de su velocidad y de la influencia de los diferentes factores que pueden afectarla recibe el nombre de cinética química

1.2 LA VELOCIDAD DE UNA REACCION QUIMICA.

El concepto de velocidad se refiere a algo que sucede en una unidad de tiempo. Un coche que viaja a 60 km/h, por ejemplo,recorre una distancia de 60 kilómetros en una hora. Para las reacciones químicas, la velocidad de reacción describe la rapidez con que se modifica la concentración de un producto o un reactivo al transcurrir el tiempo.
Consideremos la descomposición de una disolución acuosa del peroxido de hidrógeno H2O2.

2H2O2 (ac) → 2H2O (l) + O2 (g)

Supongamos que partimos de H2O2 1.000 M y descubrimos quepasados 10 seg. La concentración de la disolución de H2O2 es 0.983 M. en un periodo de tiempo.
∆t = 10 seg., la variación de la concentración es ∆ (H2O2) = 0.983 M – 1.000 M = 0.017 M.
La velocidad media de variación de (H2O2) durante el intervalo de tiempo es la variación de la concentración de H2O2 dividida por el tiempo transcurrido.

Velocidad de variación de (H2O2) = ∆ (H2O2) = - 0.017 M∆t 10 seg.

Velocidad de variación de (H2O2) = - 1.7*10-3 M/seg.

Para evitar que la velocidad de reacción de una sustancia que se consume en una reacción sea una magnitud negativa, se toma esta velocidad de reacción como la velocidad de variación de su concentración cambiada de signo.

Velocidad de variación de (H2O2) = -(Velocidad de variación de (H2O2))

Velocidad...