Conceptos reacciones químicas
ESTEQUIOMETRÍA
Reactivo limitante: é o reactivo que se consúmese primeiro no transcurso dunha reacción
química e por tanto limita a formación de máis produtos. Non necesariamente é o reactivo
que se encontra en menor cantidade estequiométrica, é aquel que se atopa nunha
proporción inferior respecto aos demais reactivos.
Reactivo en exceso:Os reactivos que participan nunha reacción e que non son limitantes
chámanse reactivos en exceso, porque ao esgotarse completamente o reactivo limitante,
sobra unha cantidade (exceso) daqueles.
Conversión fraccional: é unha medida intensiva e adimensional do progreso dunha
reacción química. Depende da substancia de referencia escollida, polo que convén que esta sexa o reactante limitante, para que a conversión varíe entre 0 e 1. O seu cálculo vén dado
pola expresión:
sendo nio e ni o número de moles do reactivo i para t=0 e t=t respectivamente
Selectividade: cociente entre os moles obtidos dun produto de reacción formado
(usualmente o desexado) entre os moles doutro produto (polo xeral o indesexado ou secundario). Sóese expresar en porcentaxe e varía co transcurso da reacción.
Os termos selectividade e rendemento miden o grao en que se leva a cabo unha reacción
desexada, respecto a reaccións alternativas que compiten (indesexables), polo que interesa
que os seus valores sexan do 100%.
Rendemento: é o cociente da masa ou moles obtidos dun produto final entre a masa ou moles do reactivo inicial, se se teñen máis dun produto ou reactivo hai que especificar a cal
se refire o rendemento.
CINÉTICA
Ecuación cinética: é unha expresión que relaciona a velocidade de reacción cos factores
que inflúen nela, que soen ser as concentracións dos reactantes, a temperatura e presión
do sistema. A ecuación obtense a partir de datos experimentais. Na práctica é moi usual traballar con sistemas homoxéneos en recipientes de volume constante, polo que a cinética
da reacción se expresa en termos de velocidade intensiva:
1
Sendo:
1
υ =coeficiente estequiométrico da substancia i. (Normalmente υ =‐1 por ser i un reactivo
que se consume)
r=velocidade de reacción (moles transformados / unidade de tempo e volume)
Orde de reacción: establece cómo varía a velocidade de reacción coa concentración dos
reactantes e produtos. No caso en que:
A reacción é de orde nA respecto a A, de orde nB respecto a B e de orde global n= nA+ nB .
As ordes de reacción individuais (nj) non están relacionadas cos coeficientes
estequiométricos, se non que se deben obter experimentalmente. Poden ser números
enteiros baixos ou números fraccionais sinxelos, ademais poden tomar valores positivos,
negativos ou cero.
Efecto da concentración: Para moitas reaccións, e en particular para as elementais, a
expresión da velocidade pode escribirse como:
ó
Para atopar a relación exacta entre velocidade de reacción e concentración hai que estudar
os distintos tipos de reacción para unha temperatura constante. Porén de xeito xeral
sábese que un aumento na concentración dos reactantes serve para aumentar o número de
colisións totais, polo que a probabilidade de que se produza a reacción aumenta, é dicir, a
reacción será máis rápida.
Efecto da temperatura: ao incrementar a temperatura da mestura reaccionante a fracción de moléculas de reactivo con enerxía suficiente como para reaccionaren aumenta,
polo que a velocidade de reacción crece. Isto expresase cuantitativamente mediante a
ecuación de Arrhenius :
/
Sendo:
K=constante específica de velocidade; A=factor de frecuencia, constante para cada
reacción; Ea= enerxía de activación da reacción (kJ/kmol); T= temperatura absoluta (K); R= ...
Regístrate para leer el documento completo.