Cinetica Quimica

08-08-2010

UNIDAD 2
CINETICA QUÍMICA

Introducción
En la unidad anterior aprendimos como
calcular los flujos de calor en una
reacción química y también cuando una
reacción ocurrirá espontáneamente y
cuando no.
 Para espontaneidad:
DH < 0
DS > 0
DG < 0




Pero… En una reacción espontanea
¿Cuánto tiempo demora formar los
productos?
¿todas
las
reacciones
espontaneastranscurren con la misma
rapidez? ¿existen diferencias en las
velocidades de reacción? si existen
diferencias ¿ a que se deben?

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El campo de la química que se ocupa de la
rapidez o velocidad de las reacciones se
llama cinética química.
 La velocidad a la que transcurre una
reacción no tiene relación con que esta
sea espontanea, o que este favorecida
termodinámicamente.




La velocidad de las
reacciones químicas
puede
ser
muy
variada.
Las
explosiones
son
bastante
rápidas,
mientras
que
la
corrosión
puede
tomar años.

Factores que influyen en la
velocidad de reacción
Los factores que influyen en la velocidad
de reacción son cuatro:
 La concentración de los reactivos.
 El estado físico de los reactivos (fase)
 La temperatura a laque se realiza la
reacción
 La presencia de catalizadores


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Velocidades de reacción

Velocidades de reacción
La rapidez de un proceso se define como
el cambio que experimenta en un periodo
de tiempo determinado.
 La rapidez de una reacción química, es
decir su velocidad de reacción, es el
cambio de concentración de los reactivos
o productos por unidad detiempo.
 Las unidades comunes de velocidad de
reacción son M/s


La velocidad de una reacción se expresa
como la velocidad de desaparición de los
reactivos o como la velocidad de
aparición de los productos.
 La velocidad media de una especie esta
determinada
por
el
cambio
de
concentración dividida por el cambio de
tiempo.


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AB
Velocidad respecto a B
Cambiode concentración de B

=

Cambio de tiempo
[B] en t2 – [B] en t1

=

t2 – t1

=

D[B]
Dt

Velocidad media de A =

D[A]
Dt

Ejercicio


El ozono se descompone en presencia de
luz ultravioleta en oxigeno molecular y
oxigeno atómico
O3(g) + hn  O2(g) + O(g)
Si la reacción se realiza en condiciones
estándar y necesita 3 minutos para
descomponer 1 litro de ozono. Calculelas
velocidades medias de aparición y
desaparición para todos los componentes
de la reacción.



Se carga un matraz con 0.1 mol de A y se deja que
reaccione para que forme B según:
A(g)  B(g)

Tiempo (s)

0

40

80

120

160

Moles de A

0.1

0.067

0.045

0.03

0.02





Calcule el numero de moles de B para cada tiempo
Calcule la velocidad dedesaparición media cada 40 s, en
unidades de mol/s
¿Qué dato es necesario para calcular la velocidad en
unidades de concentración por tiempo?

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Cambio de la velocidad con el
tiempo


C4H9Cl(aq) + H2O(l)  C4H9OH(aq) + HCl(aq)
Tiempo (s)

Velocidad media (M/s)

Tiempo (s)

Velocidad
instantánea
a t=0

Velocidad
instantánea
a t= 600

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

Paraencontrar la velocidad instantánea se
traza una tangente en la curva en el
tiempo deseado y se construye una línea
vertical y horizontal para formar un
triangulo rectángulo. La pendiente es la
relación de la altura del lado vertical
entre la longitud del lado horizontal

Desde ahora, cuando mencionemos
velocidad de reacción, nos referiremos a
la velocidad instantánea.
 La velocidadinstantánea a tiempo cero es
conocida como la velocidad inicial de la
reacción.


Concentración y velocidad
C4H9Cl(aq) + H2O(l)  C4H9OH(aq) + HCl(aq)

En esta reacción los coeficientes
estequiometricos son 1 :1
 Por lo tanto la velocidad de desaparición
de C4H9Cl es igual a la velocidad de
aparición de C4H9OH


Velocidad = -D[C4H9Cl] =
Dt

D[C4H9OH]
Dt

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