cinetica

INDICE:
1. INTRODUCCIÓN 2
2. CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES SEGÚN LA CINÉTICA 3
3. VARIABLES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 4
3.1. DEFINICIÓN DE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 4
3.2. INFLUENCIA DE LA CONCENTRACIÓN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 4
3.2.1. Simplificación del problema: utilización de reactores a pequeña escala 4
3.2.2. Velocidad de reacción 5
3.3. INFLUENCIA DE LATEMPERATURA EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 5
3.4. MOLECULARIDAD Y ORDEN DE REACCIÓN 6
4. MECANISMOS DE REACCIÓN: ETAPA DETERMINANTE DE LA VELOCIDAD 7
4.1. APROXIMACIÓN DE ESTADO ESTACIONARIO 8
5. Métodos experimentales para determinar la velocidad de reacción 10
5.1. MÉTODOS QUÍMICOS 10
5.2. MÉTODOS FÍSICOS 10
5.3. MÉTODOS DE RELAJACIÓN 10
5.4. ONDAS DE CHOQUE 11
6. Ecuaciones integradas de velocidadpara reacciones simples 12
6.1. Ecuaciones de primer orden 12
6.2. Ecuaciones de segundo orden. 13
6.2.1. Reacciones de segundo orden del tipo: Un único reactivo A  productos 13
6.2.2. Reacciones de segundo orden del tipo: Dos reactivos diferentes; iguales coeficientes estequiométricos, concentraciones iniciales diferentes A    +    rB   Productos 13
6.2.3. Reacciones de segundo orden deltipo: Dos reactivos diferentes; diferente estequiometría, diferentes concentraciones iniciales A   +   rB   Productos 14
6.2.4. Reacciones de segundo orden del tipo:Dos reactivos diferentes; concentraciones iniciales iguales, coeficientes estequiométricos iguales. A   +    B   Productos 14
6.3. REACCIONES DE TERCER ORDEN 14
6.4. Periodo de semirreacción 16
6.5. Reacciones en serie y enparalelo 16
6.6. Reacciones reversibles 20
6.7. Reacciones autocatalíticas 21
7. CINETICA MOLECULAR 23
7.1. TEORÍA DE ARRHENIUS 23
7.2. Teoría de colisiones 25
7.3. Teoría del estado de transición 27
7.4. Comparación entre teorías 29


1. INTRODUCCIÓN

Bajo condiciones apropiadas unas sustancias pueden transformarse en otras que constituyen diferentes especies químicas. Si ocurre esto sólopor reordenación o redistribución de los átomos para formar nuevas moléculas, decimos que se ha efectuado una reacción química. En química se estudian estas reacciones considerando su modo y mecanismo, los cambios físicos y energéticos que tienen lugar, y la velocidad con que se forman los productos.

        La cinética química estudia la velocidad y el mecanismo por medio de los cuales unaespecie química se transforma en otra. La velocidad es la masa de un producto formado o de un reactante consumido por unidad de tiempo (mol/L*s). El mecanismo es la secuencia de eventos químicos individuales cuyo resultado global produce la reacción observada. La cinética química considera todos los factores que influyen sobre ella explicando la causa de la magnitud de esa velocidad de reacción.        El Ingeniero Químico ha de conocer la cinética de la reacción para hacer un diseño satisfactorio del aparato en el que ésta ha de efectuarse a escala técnica. El operador de una planta química debe conocer la cinética para no operar en condiciones de riesgo que aceleren una reacción y aumente bruscamente una variable como la concentración de gases, la temperatura o la presión que conducen a unaexplosión del reactor. Si la reacción es lo suficientemente rápida para que el sistema esté prácticamente en equilibrio (reacción instantánea), el diseño es muy sencillo ya que no es necesaria la información cinética y resulta suficiente la información termodinámica. No es necesario conocer el mecanismo de una reacción para diseñar un reactor. Lo que sí se necesita es una ecuación de velocidadsatisfactoria.

        La velocidad de una reacción química puede variar desde un valor tendiente a infinito hasta prácticamente cero. En las reacciones iónicas o en las reacciones de combustión a elevadas temperaturas, la velocidad es extremadamente rápida (necesito poco volumen del reactor). Por el contrario, la velocidad de combinación de hidrógeno y oxígeno en ausencia de un catalizador...