ANALISIS
El área de la química que estudia la velocidad o rapidez con la que ocurre una reacción se denomina cinética química. La importancia de la cinética química abarca dos aspectos:
predecir la velocidad que tendrá una reacción en unas condiciones determinadas de presión, temperatura, concentración, catalizador.
determinar y comprender el mecanismo por el que tiene lugar una reacción.Este tema es importante en la industria química porque los diseñadores de plantas, de procesos y de equipos, deben conocer como son afectadas las velocidades de reacción por las variaciones de temperatura, presión y concentración.
La cinética química además tiene gran importancia por sus aplicaciones y las ecuaciones cinéticas empíricas son bien conocidas: sin embargo, las reacciones químicassiguen siendo los procesos irreversibles de más compleja descripción y ésta no se ha sistematizado tanto la de los procesos físicos, por lo tanto, no se hará un tratamiento que tenga el rigor deductivo del interior (cinética física). Sin embargo, las ecuaciones constitutivas lineales se pueden aplicar a procesos químicos en sistemas cercanos al equilibrio; este tratamiento corresponde a la técnicaexperimental de relajamiento químico, la cual permite la medición de constantes de velocidad de reacción. El tratamiento de relajamiento químico se puede extender a situaciones con perturbaciones periódicas: ondas sonoras o radiación electromagnética, que son las más usadas. En esta forma es posible medir constantes de velocidad de reacción mediante dispersión de sonido, y actualmente con latecnología del láser, mediante dispersión luminosa.
Dentro de estos lineamientos se discutirán las técnicas tanto diferencial como integral para determinar y ajustar ecuaciones cinéticas de procesos químicos, atendiendo al mismo tiempo su clasificación de acuerdo a los conceptos de origen, reversibilidad, paralelismo, encadenamiento, etc. Desde el punto de vista interpretadas en términos de posiblesmecanismos de reacción y los valores relativos de las constantes de reacción de los procesos elementales que en ellos figuren.
OBJETIVOS
Objetivo General:
Describir los fundamentos y principios de la cinética química, así como comprender la obtención de la ecuación de velocidad de una reacción química dada mediante métodos de integración, la cual es un paso imprescindible paraestablecer los mecanismos de reacción, la direccionalidad y el alcance de la misma.
Objetivos Específicos:
Medir la velocidad de reacción, y determinación de la ecuación que rige esta velocidad.
Comprender las ecuaciones cinéticas básicas para el diseño de investigación, a nivel industrial o de laboratorio.
Demostrar la utilidad de las integrales en procesos químicos de velocidades dereacción mediante el desarrollo de un ejercicio de aplicación
MARCO TEORICO
1. Cinética frente a Termodinámica
En el estudio de una reacción química, hay dos aspectos fundamentales a tener en cuenta, uno estático y otro dinámico. Del primero se ocupa la Termodinámica y del segundo la Cinética.
Así, la Termodinámica sólo se interesa por los estados inicial yfinal del sistema, se ocupa de sistemas en equilibrio. Estudia la dirección y la extensión con que se produce la reacción, e informa sobre si una reacción es o no posible.
La Cinética Química se ocupa de la velocidad con que sucede una reacción y de las variables que la afectan (concentración, temperatura, presión, etc.).Por lo tanto, la Cinética informa del tiempo necesario para que se alcance elequilibrio.
A partir de este estudio se puede conocer el camino por el que transcurre la reacción, el mecanismo de la reacción
Tan importante como la posición del equilibrio, es la velocidad a la que ocurren las reacciones, por ejemplo desde un punto de vista termodinámico, el nitrógeno y el oxígeno podrían reaccionar con el agua de los océanos (la reacción podría producirse espontáneamente)....
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