CINÉTICA QUÌMICA

INTRODUCCIÓN
Para que una reacción química tenga lugar no sólo es necesario que esté favorecida termodinámicamente, sino que además, es necesario que se dé a una velocidad suficiente.
La combustión del fósforo de una cerilla es un fenómeno rápido, pero el fósforo permanece en contacto con el oxígeno del aire sin alterarse, a menos que el calor del roce inicie el proceso.
En algunos casosinteresa acelerar las reacciones químicas, como en los procesos industriales de fabricación de productos.
En otras ocasiones interesa retardar los procesos, como en la conservación de alimentos.
La cinética química estudia la velocidad a la que ocurren las reacciones químicas, los factores que la determinan, las leyes y teorías que la determinan.
En este tema estudiaremos la velocidad en la queocurren las reacciones, los factores que modifican dicha velocidad y las teorías que permiten explicar dichos factores. Veremos los distintos tipos de catalizadores y su mecanismo de actuación, así como algunas de sus aplicaciones industriales.


CINÉTICA QUÍMICA
La cinética químicaes la parte de la química que trata de la velocidad con que suceden las reacciones, de los factoresque influyen enella y del mecanismoa través del cual los reactivosse transforman en producto.
La termodinámicanos permite conocer la espontaneidad o no espontaneidadde las reacciones, pero nonos informa de la rapidezcon que tendrá lugar el proceso de transformación de los reactivos en productos: puede ser rápida, lenta, o incluso, puede no ocurrir nunca de modo apreciable. El estudio de estos aspectos es elobjeto de la cinética química
Un ejemplo de procesos termodinámicamente espontáneos es la formación de agua a temperatura ambiente a partir de la combustión de hidrógeno:

H2 + 1/2 O2     < = >     H2O         /\G = - 198 Kj / mol
A temperatura ambiente, este proceso prácticamente no tiene lugar a pesar de que la variación de energía libre a 25 °C es muy negativa. Para que la reacción seproduzca, el proceso debe acelerarse utilizando un catalizador (tal como negro de platino) o bien iniciarse en algún punto con una chispa que produzca un aumento de temperatura suficiente.
La cinética química trata dos aspectos básicos: la descripción del mecanismode reacción o conjunto de pasos y estados intermedios que se producen durante la reacción, y la formulación de una ley de velocidad quedescriba adecuadamente y en detalle la velocidad de la reacción.

MECANISMOS DE REACCIÓN
Se llama mecanismo de reacción al proceso a través del cual transcurre una reacción.
Una reacción es simple cuando el transcurso de la misma puede representarse medianteuna sola ecuación estequiométrica, es decir, se realiza en una sola etapa.
A + B → AB

Una reacción es compleja cuando el transcurso de lamisma se representa por variasecuaciones estequiométricas, las cuales representan varias etapas.
Así, por ejemplo, para la reacción global
A + 2B → AB2
Si transcurre en dos etapas, que podrían estar representadas por:

A + B → AB1ª etapa
AB + B → AB2 2ª etapa

La ecuación de velocidad depende de las etapas que intervienen en el proceso.
Se denomina molecularidad al número demoléculas que intervienen en una etapa dereacción.


VELOCIDAD DE REACCIÓN
Lavelocidad de reacción es el cambio de la concentración de un reactante o un producto por unidad de tiempo (M/s).


A = Cambio de concentracion en A respecto a un periodo de tiempo t
B = Cambio de concentracion en A respecto a un periodo de tiempo t
PorqueA decrece con el tiempo A es negativaEjemplo: Escriba la expresión de velocidad para la siguiente reacción.





LEY DE LA VELOCIDAD Y ORDEN DE REACCIÓN
La ley de la velocidadexpresa el producto de la concentración de los reactivos siguiendo una expresión similar a la siguiente para la reacción estándar: aA +bBcC +dD

A la constante “k” se le denomina constante de velocidad. El valor de “k” depende de cada reacción.
La ley de...