Cinética química y nanotecnología

6.1 CINÉTICA QUÍMICA: VELOCIDADES DE REACCIÓN Y EL MECANISMO DE REACCIÓN
INTRODUCCIÓN:
La Cinética Química es la rama de la química que estudia cuantitativamente la rapidez de reacción. También estudia el cambio de la composición de los estados energéticos con respecto al tiempo. Una reacción puede ser espontánea de acuerdo a las leyes termodinámicas, pero para saber si ocurre o no ocurre, éstadebe ocurrir en lapso de tiempo razonable. En este caso es imprescindible notar la diferencia entre espontaneidad y rapidez. Por ejemplo:
2 H2(g) + O2(g) º 2 H2O(l) DG < 0 (espontánea)

DESARROLLO:
La velocidad de una reacción química indica cómo varía la concentración de reactivos o productos con el tiempo.
Ejemplo:
Para la reacción
aA + bB → c C + cD
La velocidad dela reacción se puede expresar:

Velocidad de reacción
La transformación de reactantes en productos requiere de un cierto tiempo. Existen reacciones que ocurren con una gran rapidez, mientras que otras son más lentas. Al tiempo que se demoran los reactantes en transformarse en productos se denomina velocidad de reacción
Velocidad de reacción, cantidad de sustancia que se transforma en unareacción química en la unidad de tiempo.
La velocidad de una reacción depende de diferentes factores, como la concentración y naturaleza del reactivo, el volumen, la presión, la temperatura y la acción de los catalizadores
Factores que afectan la velocidad de reacción
Estado físico de los reactivos

Las reacciones son más rápidas si los reactivos son gaseosos o están en
disolución.
En lasreacciones heterogéneas la velocidad dependerá de la superficie
de contacto entre ambas fases, siendo mayor cuanto mayor es el estado
de división
Concentración de los reactivos
La velocidad de la reacción se incrementa al aumentar la concentración de los reactivos, ya que aumenta el número de choques entre ellos.

Temperatura
Un incremento de la temperatura provoca un incremento en la energíacinética de las moléculas, lo que hace que sea mayor el número de moléculas que alcanza la energía de activación.

Catalizadores

Factores
La velocidad de reacción se puede modificar si se utilizan o manejan ciertos factores, tales como:

Temperatura: Si una determinada reacción se realiza a una mayor temperatura, se obtendrán más rápidamente el o los productos. Esto indica que el tiempode reacción es menor.

Concentración de los reactantes: Mientras mayor sea la cantidad de reactantes que se utilice en una determinada reacción, mayor será la velocidad con que se forman el o los productos. Por ejemplo, si al encender un brasero se aplica aire (oxígeno) con un cartón o un secador de pelo, más rápidamente se encenderá el carbón.

Grado de división de los reactantes: Si a unasustancia se le hace reaccionar dividida en pequeños trozos, más rápidamente ocurrirá la reacción. Por ejemplo, para hacer un puré de papas, éstas estarán cocidas antes si las cortamos en trozos pequeños, que si son cocidas enteras

6.2 LA CONSTANTE DE EQUILIBRIO
INTRODUCCIÓN:
La constante de equilibrio es utilizada para relacionar las concentraciones de los productos dependiendo de laconcentración de reactivos prediciendo así las variaciones posibles en el equilibrio químico.
El equilibrio químico es un estado del sistema en el que no se observan cambios a medida que transcurre el tiempo. Así pues, si tenemos un equilibrio de la forma:
aA + b B= c C + d D
Se define la constante de equilibrio Kc como el producto de las concentraciones en el equilibrio de los productos elevadas asus respectivos coeficientes estequiométricos, dividido por el producto de las concentraciones de los reactivos en el equilibrio elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos, paracada temperatura.

DESARROLLO:
La constante de equilibrio es una expresión matemática que relaciona las concentraciones de los productos con respecto a la concentración de los reactivos y predice las...