Cinética Química

Cinética Química

Objetivos
• Analizar las expresiones de la velocidad de
reacción y cómo se relacionan con la
estequiometría del proceso químico y cómo
afecta la Temperatura.
• Identificar el concepto de energía de activación
como el aporte mínimo de energía de activación
• Analizar los factores que influyen en las
velocidades de las reaccione químicas.
• Reconocer los mecanismos de reacciónCinética Química
Una reacción química puede ser estudiada desde
distintos puntos de vista, siendo los principales el
estequiométricos, el termodinámico y el cinético.
Estequiometría: cuantos moles de cada reactante
interactúan para producir un cierto numero de moles
de producto
Termodinámico: permite determinar si una reacción
libera calor al ocurrir(rx exotérmica) o lo absorbe (rx
endotérmica),y si será espontánea (rx exergónica) o no
espontánea (rx endergónica)

Cinética Química
La tercera La cinética química estudia la velocidad de las
reacciones químicas y las etapas o mecanismos por los
cuales transcurren.

Para
complementar,
los
conocimientos
termodinámicos de los procesos químicos, se requiere
de la cinética química, que trata dos aspectos básicos:

1. La formulación de unaley de velocidad que describa
adecuadamente y en detalle la velocidad de la
reacción, y
2. La descripción del mecanismo de reacción o
conjunto de pasos y estados intermedios que se
producen durante la misma.
(Este punto es de vital importancia en síntesis orgánica
y en biología,  ya que muchos procesos tienen
velocidades de reacción muy distintas,  dependiendo
del camino de reacción que sigan).  Cinética Química
Para complementar los conocimientos químicos
sobre una reacción se debe tomar en cuenta la
cinética de reacción.

Como por ejemplo en la reacción de la
formación del agua a temperatura ambiente:
 

•  

Para que la reacción se produzca, el proceso debe
acelerarse,  utilizando un catalizador (tal como negro
de platino) o bien,  iniciarse en algún punto con una
chispa queproduzca un aumento de temperatura
suficiente

Velocidad de
Reacción

VELOCIDAD DE REACCIÓN
La rapidez de un suceso se define como el cambio
en la concentración de un reactante o de un
producto, que ocurre en un intervalo de tiempo
dado.
La rapidez siempre esta en función del tiempo
(Km/h)
Por lo tanto, la rapidez de una reacción química es
su velocidad de reacción y se define como el
cambio deconcentración de los reactivos o
productos por unidad de tiempo.

Las unidades de velocidad de reacción son
normalmente de Molaridad por segundo (M/s)
Si consideramos una reacción química sencilla
como la transformación de un compuesto A en
uno B, según la siguiente ecuación:
 

Evidentemente,  a tiempo cero solo
existirá reactivo A. 

Pasado un determinado tiempo,  que llamaremos t 1,
laconcentración de A y B será A1 y B1. 

Mientras que a un tiempo mayor, que
llamaremos t2 las concentraciones serán A2 y B2:

Velocidad de Reacción

Avance
•   de reacción de a
Se comienza con 1 mol de A (Cada esfera roja representa 0,01
mol de A, cada esfera azul representa 0,01 mol de B) y el
recipiente es de 1L.

a) En el tiempo cero el recipiente contiene 1
mol de A (100 esferas rojas) y 0 mol de B
b) Alcabo de 20 segundos, el recipiente contiene
0,54 mol de A y 0,46 mol de B

c) Al cabo de 40 segundos, el recipiente
contiene 0,30 mol de A y 0,7 mol de B

La velocidad se puede expresar,  entonces,  en función de la
desaparición de reactantes o de la aparición de productos. 
La velocidad media de aparición de B en cierto intervalo de
tiempo está dada por el cambio de concentración de Bdividido
por el cambio de tiempo
 
 
 

• La velocidad media del ejemplo será:
 

 

La estequiometría de la reacción determinará la
relación entre las velocidades de aparición y
desaparición.
La expresión de la velocidad de reacción, tiene signo
negativo,  si se mide la disminución de un reactante y
positivo,  si se mide la formación de un producto.
Velocidad media de desaparición de los
reactantes:...