CINÈTICA

1. CINETICA QUIMICA. VELOCITAT DE REACCIÓ
Cinètica química: part de la química que estudia la velocitat amb què es produeixen les reaccions químiques, les velocitats de reacció, les etapes o fases a través de les quals transcorre una reacció i els factors que poden influir en la velocitat.
Velocitat de reacció
Velocitat mitjana (Vm): en un sistema entre gasos o entre reactius en dissolució,es defineix com el quocient entre la variació de la concentració (mol/L) d'un dels reactius o productes i l’ interval de temps en el qual es produeix la variació.
aA + bB  cC + dD
Vm = ∆[Reactius o productes]/∆t = [mol/L·s]
La velocitat mitjana no és constant.
Per a intervals de temps iguals, la velocitat mitjana disminueix gradualment fins a ser nul·la quan la reacció es completa.Velocitat mitjana general (Vm): velocitat que inclou la relació estequiomètrica entre les diferents substàncies que participen en la reacció.
aA + bB  cC + dD
Vm = (-1/a) · (∆[A]/∆t) = (-1/b) · (∆[B]/∆t) = (-1/c) · (∆[C]/∆t) = (-1/d) · (∆[D]/∆t) = [mol/L·s]
Velocitat instantània (V): velocitat que te la reacció en un moment determinat.
Vm = (-1/a) · (d[A]/dt) = (-1/b) · (d[B]/dt) = (-1/c) ·(d[C]/dt) = (-1/d) · (d[D]/dt) = [mol/L·s]
Equació de la velocitat en funció de la concentració
Equació de la velocitat: equació determinada experimentalment que ens permet predir la dependència de la velocitat d’una reacció química amb les concentracions dels reactius.
aA + bB  cC + dD
v = k · [A]α · [B]β
On :
[A] i [B] són les molaritats dels reactius.
α i β són els ordres parcials iα + β és l’ordre global.
K és la constant de velocitat de la reacció i depèn de la reacció, la temperatura i la possible presència d’un catalitzador.




2. COM TENEN LLOC LES REACCIONS?
La teoria de les col·lisions
Aquesta teoria suposa que totes les partícules tenen gran energia cinètica i que es mouen a gran velocitat i xoquen les unes amb les altres contínuament. Aquests xocs poden noser eficaços, és a dir, no produir producte nou. L’eficàcia d’un xoc depèn de l’energia cinètica de les partícules i de l’orientació de les partícules del xoc. Per tant:
Les molècules dels reactius han de tenir l’energia suficient perquè en el xoc es trenquin els enllaços entre les molècules dels reactius i formar-se desprès nous enllaços amb les partícules del producte.
Energia d’activació:energia necessària perquè un xoc sigui efectiu i es trenquin els enllaços de manera que es produeixi la reacció.
El xoc ha de ser efectiu, és a dir, les partícules han d’estar ben orientades perquè produeixi la formació de productes.
La teoria del complex activat
Aquesta teoria pressuposa l’existència d’una espècie química a mig camí entre els reactius i els productes que s’anomena complexactivat. Aquest complex té sempre una energia superior a la dels reactius i productes, és inestable i té una vida molt curta.
Per què es formi el complex activat es necessita una certa quantitat d’energia anomenada energia d’activació que no modifica el balanç energètic global de la reacció: si és gran la reacció serà més lenta perquè hi ha menys partícules que tinguin una energia igual o superior aaquesta.
3. FACTORS QUE AFECTEN LA VELOCITAT DE REACCIÓ
Concentració dels reactius
Quan la concentració augmenta, també augmenta el nombre de molècules i, per tant, el nombre de xocs que es produeixen entre elles. Això fa augmentar la probabilitat que hi hagi més xocs eficaços i que augmenti la velocitat de la reacció.
L’estat físic i la naturalesa dels components
Pel que fa a l’estat físicpodem dir que com més gran és la possibilitat de contacte entre les partícules, més gran és la velocitat a la que transcorre, per tant, podem dir que quan els reactius estan en estat gasós reaccionen més ràpidament que si són substàncies sòlides. En el cas dels gasos, la velocitat augmenta amb la pressió i en els sòlids amb el grau de divisió.
I pel que fa a la naturalesa dels components podem...