cinetica
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 !!!
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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
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 / h
v= Δx/ Δt
En química interesa cómo cambia la cantidad de sustancia.
v=
R →P
producto formado
intervalo de tiempo
intervalo de tiempo
v=
reactivo consumido
intervalo de tiempo
Se utiliza concentración
V=
[P] o [R] (mol/L)
[P]f -[P]i
V=-
t f -t i
vmedia= Δ[P]
Δt
=-
[R]f -[R]i
t f -t i
R→ P
Δ[R]
Δt
[R] o
[P]
[P]
La velocidad es
~
alaumento
de concentración de 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]
d[P]
dt
=-
d[R]
d[R]
dt
Es la pendiente de una tangente
la pendiente de una tangente
dibujada en el gráfico deconcentración en función del
tiempo
Velocidades de reacción y 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 concentraciónEjemplo: 2 H2(g) + 2 NO(g) → 2 H2O(g) + N2(g)
Experimento
1
2
3
4
5
6
Concentración inicial (mol/L) Velocidad inicial de producción de N2
[NO]o
[H2]o
(T= 800 ºC, mol/L s)
800
mol/L s)
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 α [NO]2Velocidad global α [H2] [NO]2
Velocidad = k [H2] [NO]2 Ley cinética
Ley de velocidad
Expresión algebraica
aA
+bB → cC +dD
-
k
v = k [A]x [B]Y
[A]
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 deB
x+y = orden de reacción total (se determinan experimentalmente)
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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 la ruta (o serie de pasos) por la cual se efectúa
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 de los 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) +...
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