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Publicado: 17 de noviembre de 2013
CINETICA QUÍMICA
Reactivo A + Reactivo B →
La Termodinámica
Si la reacción es factible
Espontaneidad de las
reacciones
Es posible realizarla ?
2 HCl(ac) + Mg(OH)2(s) → MgCl2(ac) + H2O
muy rápida
reacción en el aparato digestivo
C (diamante) + O2(g) → CO2(g)
Muy lenta !!!
1
28/03/2012
IMPORTANTE
El tiempo de reacción
La velocidad de lasreacciones
Lo estudia la CINETICA QUIMICA
determina si una reacción química dada se produce en
determinado tiempo.
Concepto de velocidad de reacción
p
Ley de velocidad y orden de reacción
Factores que afectan la velocidad de las
reacciones
Modelos de reacción: teorías
Ejemplo de aplicación: fechado radiactivo
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Velocidad de reacción ¿Qué es?
Velocidad = 90 km / hv = Δx/ Δt
En química interesa cómo cambia la cantidad de sustancia.
v=
R →P
producto formado
intervalo de tiempo
v=
reactivo consumido
intervalo de tiempo
Se utiliza concentración
V=
[P] o [R] (mol/L)
[P]f -[P]i
V=-
tf -ti
vmedia= Δ[P]
Δt
=-
[R]f -[R]i
tf -ti
R→ P
Δ[R]
Δt
[R] o
[P]
[P]
La velocidad es
~
al aumento
de concentraciónde un producto o a la
disminución de la concentración de un
reactivo por unidad de tiempo
[R]
tiempo
Unidades de velocidad de reacción :
concentración/tiempo
M/s
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Velocidad instantánea de reacción
v
=
d[P]
dt
=-
d[R]
dt
Es la pendiente de una tangente
dibujada en el gráfico de
concentración en función del
tiempo
Velocidades de reaccióny estequiometría
2 R→ P
la velocidad de aparición de P es la mitad que la de desaparición de R
vmedia= Δ[P]
Δt
aA
v=−1
a
d [ A]
dt
=-
1 Δ[R]
2. Δ t
+bB → cC +dD
1
=−b
d[ B]
dt
=1
c
d [C ]
dt
1
=−d
d[D]
dt
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Velocidad y concentración
Ejemplo: 2 H2(g) + 2 NO(g) → 2 H2O(g) + N2(g)
Experimento
1
2
3
4
5
6Concentración inicial (mol/L) Velocidad inicial de producción de N2
[NO]o
[H2]o
(T= 800 ºC mol/L s)
C,
6,00 10-3
1,00 10-3
3,19 10-3
6,00 10-3
2,00 10-3
6,26 10-3
6,00 10-3
3,00 10-3
9,56 10-3
1,00 10-3
6,00 10-3
0,48 10-3
2,00 10-3
6,00 10-3
1,92 10-3
3,00 10-3
6,00 10-3
4,30 10-3
Velocidad α [H2]
Velocidad
V l id d α [NO]2
Velocidad global α [H2] [NO]2
Velocidad = k [H2][NO]2 Ley cinética
Ley de velocidad
Expresión algebraica
p
g
aA
+bB → cC +dD
-
k
v = k [A]x [B]Y
constante específica de velocidad para la reacción
a una determinada temperatura.
- concentración de los reactivos, elevados a ciertos exponentes
x, y = orden de reacción
x = orden respecto de A
y = orden respecto de B
x+y = orden de reacción total (se determinanexperimentalmente)
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La ley de velocidad puede ser determinada solamente a partir
de medidas experimentales de velocidad de reacción.
Los exponentes de la ley no son necesariamente iguales a los
coeficientes estequiométricos.
Ejemplos
3 NO(g) → N2O(g) + NO2
v= k [NO]2
2° orden
H2(g) + I2(g) → 2 HI(g)
v = k[H2][I2]
2° orden
Mecanismo de reacciones
es laruta (o serie de pasos) p la cual se efectúa
(
p
) por
Reactivos→ Productos
Reactivos→ Intermediarios (Etapa 1)
Intermediarios → Productos (Etapa 2)
Reacciones de primer orden
R → P
A partir de datos experimentales:
v
[R]
[R]
t
Se infiere
V = k [R]
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Factores que afectan las velocidades de reacción
• Naturaleza de los reactivos
• Concentración delos reactivos
• Temperatura
• Catalizadores
Naturaleza de los reactivos
Fe
H2SO4
a) reacciona lentamente
Fe (en polvo)
H2SO4
b) reacciona con mayor rapidez
Presenta mayor superficie para la
reacción
importante el estado de subdivisión de los sólidos
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El estado de agregación
K2SO4(s) + Ba(NO3)2(s) → no se produce reacción apreciable
-En...
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