cinetica

CINETICA
1.- INTRODUCCIÓN
El área de la química que estudia la velocidad o rapidez con la que ocurre una reacción
se denomina cinética química. La importancia de la cinética química abarca dos
aspectos:
- predecir la velocidad que tendrá una reacción en unas condiciones determinadas
de presión, temperatura, concentración, catalizador,…
- determinar y comprender el mecanismo por el quetiene lugar una reacción.
La velocidad de una reacción química está afectada por varios factores, de los cuales los
más sobresalientes son:
1.- Concentración de los reactivos
2.- Temperatura
3.- Catalizador
4.- Estado físico de los reactivos
2.- VELOCIDAD DE REACCION
La velocidad (v) indica la variación de una propiedad con el tiempo.
x
v
t
donde: x = propiedad (concentración, presión,conductividad, …).
La velocidad de la reacción expresa la rapidez con que se consume un reactivo dado o
se forma un producto.
Reactantes: desaparecen con el tiempo (signo negativo).
Productos: aparecen con el tiempo (signo positivo).
Para la siguiente reacción:
AB
para un intervalo de tiempo dado, podemos expresar la velocidad media de reacción
como el aumento del número de moles de B alo largo de un intervalo de tiempo.
Velocidad media de formación de B = +

(moles de B)
nf  no
= B B
t
tf  to

Podemos también expresar la velocidad en función de las moles de A.

n  nA
(moles de A)
=- A
t
tf  to
f

Velocidad media de desaparición de A = -

o

Velocidad media formación de B = Velocidad media de desaparición de A

Laboratorio Química Física I
Curso2009-2010
Clara Gómez
Remedios González
Rafael Viruela

Velocidad en término de concentración. Si el volumen no cambia podemos expresar
la velocidad de una reacción en término de la concentración.
[B]
Velocidad media formación de B = +
t
La velocidad instantánea se obtiene de la tangente que toca la curva en el punto de
interés. Esto nos da la velocidad a cualquier tiempo.
d [B]Velocidad instantánea de formación de B = +
dt
La velocidad instantánea se aproxima a la velocidad media cuando el intervalo de
tiempo se acerca a cero.
Normalmente hablaremos de la velocidad instantánea como de la velocidad de una
reacción.

concentración
Velocidad instantánea

Velocidad media

t
Velocidad de reacción y estequiometría. ¿qué sucede cuando las relaciones
estequiométricasno son uno a uno?
Para la reacción
2HI (g)  H2 (g) + I2 (g)
puesto que desaparecen dos moles de HI por mol de yodo e hidrógeno, la velocidad de
desaparición de HI es el doble de la de aparición de I 2 e H2.
vHI = 2 v I 2 = 2 v H 2
vHI = -

d [HI]

dt
d [I2 ]
v I2 =
dt
Para igualar velocidades debemos dividir la velocidad de desaparición de HI por dos
1 d [HI] d [I2 ] d [H 2 ]
v===
2 dt
dt
dt
Laboratorio Química Física I
Curso 2009-2010
Clara Gómez
Remedios González
Rafael Viruela

En general para una reacción
aA+bB cC +dD
v=-

1 d [C] 1 d [D]
1 d [A]
1 d [B]
==
=
c dt
a dt
b dt
d dt

3.- FACTORES DE LOS QUE DEPENDE LA VELOCIDAD.
3.1.- DEPENDENCIA DE LA VELOCIDAD CON LA CONCENTRACION: LEY DE
VELOCIDAD. ORDEN DE REACCIÓN.
Ecuación develocidad. Ecuación que relaciona la velocidad de la reacción con las
concentraciones de los reactivos.
Las ecuaciones de velocidad para casi todas las reacciones tienen la forma
v = k [A]m [B]n …
Los exponentes m y n se denominan órdenes de reacción y la suma de los mismos es el
orden global de reacción.
Orden de reacción: El orden de reacción es el factor exponencial que acompaña a laconcentración (o cualquier propiedad que se está midiendo, ej. Presión) en la ecuación
de velocidad, el cual no está relacionado con la estequiometria de la reacción Ejemplo
2N2O5(g)  4 NO2(g) + O2(g)
v = k [N2O5]
CHCl3(g) + Cl2(g)  CCl4(g) + HCl(g)
v = k [CHCl3] [Cl2]1/2
H2(g) + I2(g)  2 HI(g)
v = k [H2] [I2]
El orden de reacción no corresponde a los coeficientes estequiométricos. En muchas...