cinetica

UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
(http://cuhwww.upr.clu.edu/~quimgen)
QUIM 3004

Módulo de Cinética
OBJETIVOS
Al finalizar este módulo usted podrá:
< Relacionar la rapidez con que desaparecen y se forman diferentes sustancias en una reacción
química.
< Determinar el orden respecto a cada especie envuelta en la reacción química.
< Determinar la ecuacióngeneral de la rapidez de la reacción (Ley de la rapidez).
< Calcular la constante específica de la rapidez de la reacción.

INTRODUCCIÓN
La cinética química trata sobre la rapidez de las reacciones químicas y los factores que afectan la
misma. En algunos casos nos permite decir algo sobre los pasos que siguen los reactivos hasta
convertirse en productos (mecanismo de la reacción).
Entendemospor rapidez de una reacción química, la razón con que cambia la concentración de un
reactivo o producto con el tiempo. Puede expresarse como la rapidez promedio (r) o rapidez de la
reacción para un intervalo de tiempo medible (ªt … 0) o como rapidez instantánea (rt) o rapidez de
la reacción para un instante (ªt 6 0)

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Como expresar y Calcular la Rapidez
El cálculo dela rapidez de una reacción química puede ser a partir de un método gráfico o de
un método analítico, tanto para la rapidez promedio como para la rapidez instantánea.
Podemos expresar la rapidez como:
a)

Rapidez promedio (r)
i)

Método Gráfico:
Rapidez = r para un intervalo de tiempo. Puede determinarse como el negativo de la
recta secante a la curva de [ ] vs t en el intervalo deseado.Requiere la recolección de
datos a lo largo de un tiempo considerablemente largo.
Para la descomposición de
,
la determinación se hace desde la tabla de datos de [ ]vs t.

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ii) Método Analítico:
<

Para la reacción

donde:

Se puede expresar la rapidez en términos de la formación del producto B o de la
desaparición del reactivo A.
Cuando la estequiometríade la reacción no es de 1:1, la rapidez de desaparición del
reactivo no es igual a la rapidez de formación del producto.

<

Para la reacción:

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Ejemplos:
Ejemplo # 1:
Exprese la rapidez de la reacción

en términos de

SOLUCIÓN:

Ejemplo # 2:
Exprese larapidez de la reacción

en términos de

SOLUCIÓN:

Ejemplo # 3:
Exprese la rapidez de la reacciónen términos de cada una de las especies envueltas:

SOLUCIÓN:

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Ejemplo # 4:
Uno de los métodos comerciales para preparar cloro utiliza la reacción
. En un instante, dado la rapidez de aparición
de cloro era de 0.01 M / min.
DETERMINE para el mismo instante:

b)

Rapidez instantánea (r t )
Rapidez = rt al tiempo de interés. Puede determinarse como el negativode la pendiente de
la recta tangente a la curva de [ ] vs t en el tiempo de interés. La determinación se hace
desde la tabla de datos de [ ] vs t .
i)

Método Gráfico:
Para la descomposición de

,

Cinética

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ii)

Método analítico
<

Se determinará utilizando para el reaccionante A la expresión

<

Utilizando la Ley de la Rapidez
Esta requiere que el experimentose repita varias veces ( mínimo tres veces). La
siguiente tabla de datos es para la reacción :

Experimento
#

[A]i

[B]i

ri

1
2
3

La rapidez de una reacción disminuye con el pasar del tiempo debido a que la
concentración de los reactivos disminuye. Este hecho nos permite expresar la rapidez
de una reacción en términos de una ecuación que llamaremos Ley de la Rapidez.
Parala ecuación

,

la Ley de la Rapidez será:

donde,

k = constante específica de la rapidez de la reacción
m = orden de la reacción con respecto a A
n = orden de la reacción con respecto a B
m + n = orden total de la reacción (son números que
pueden determinarse experimentalmente)

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c)

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Rapidez inicial (rt = 0)
Es la rapidez en el tiempo cero (tiempo...