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CINÉTICA QUÍMICA

QUÍMICA 2º BACHILLERATO

1.- Velocidad de reacción
1.1. Expresión de la velocidad de una reacción química.

2.- Ecuación y constante de velocidad.
2.1. Orden de reacción.
2.2. Forma de determinar la ecuación de velocidad.

3.- Mecanismos de reacción. Molecularidad.
4.- Teoría de las colisiones. Energía de activación (Ea).
5.- Factores de los que depende la velocidadde una reacción
química

1.-VELOCIDAD DE REACCIÓN.
Cuando se produce una reacción química, las concentraciones de cada uno de los reactivos
y productos va variando con el tiempo, hasta que se produce el equilibrio químico, en el cual las
concentraciones de todas las sustancias permanecen constantes.
[ ]

Disminución de velocidad de productos con el
tiempo.
Disminución de velocidadreactivos con el
tiempo , véase como disminuye la pte.

t (s)

v = lim

∆t →0

La velocidad de una reacción es
la derivada de la concentración de un
reactivo o producto con respecto al
tiempo tomada siempre como valor
positivo.
Es decir, es el cociente de la
variación de la concentración de algún
reactivo o producto por unidad de
tiempo cuando los intervalos de tiempo
tienden a 0.∆[Sustancia] d[Sustancia]
=
∆t
dt

1.1.-Expresión de la velocidad de una reacción química
En la reacción estándar: a A +b B → c C +d D
v=

− 1 d [A] − 1 d [B ] 1 d [C ] 1 d [D ]
=
=
=
a dt
b dt
c dt
d dt

Como la velocidad es positiva según transcurre la reacción hacia la derecha, es
decir según va desapareciendo los reactivos, es necesario poner un signo “–” delante
de lasconcentraciones de éstos.

1

Ejemplo:
Expresar la velocidad de la siguiente reacción química en función de la concentración de cada
una de las especies implicadas en la reacción: 4 NH3 (g) + 3 O2 (g) → 2 N2 (g) + 6 H2O (g)
v=

− 1 d [NH 3] − 1 d [O 2] 1 d [N 2] 1 d [H 2O ]
=
=
=
4
dt
3 dt
2 dt
6 dt

2.-ECUACIÓN DE VELOCIDAD
En general, la velocidad depende de lasconcentraciones de los reactivos siguiendo una
expresión similar a la siguiente para la reacción estándar: a A + b B
cC+dD
V=k [A] m[B]n
Es importante señalar que “m” y “n” no tienen porqué coincidir con los coeficientes
estequiométricos “a” y “b”, sino que se determinan experimentalmente.
A la constante “k” se le denomina constante de velocidad (No confundir con KC o KP)

Ejemplos:
Las reacciones: a)H2 (g) + I2 (g) → 2 HI (g) y b) H2 (g) + Br2 (g) → 2 HBr (g)
tienen ecuaciones de velocidad diferentes: a) v = k [H2] [I2] b) v = k [H2] [Br2]1/2

Nota: El valor de “k” depende de cada reacción.
2.1.-Orden de reacción
En la expresión: v = k [A]n [B]m se denomina orden de reacción al valor suma de los
exponentes “n + m”.
Se llama orden de reacción parcial a cada uno de los exponentes. Esdecir, la reacción
anterior es de orden “n” con respecto a A y de orden “m” con respecto a B.

Ejemplo:
Determina los órdenes de reacción total y parciales de las reacciones anteriores:
v = k [H2] [I2]
a) H2 (g) + I2 (g) → 2 HI (g)
b) H2 (g) + Br2 (g) → 2 HBr (g) v = k [H2] [Br2]1/2
a) H2 (g) + I2 (g) → 2 HI (g)

v = k [H2] [I2]

• Reacción de segundo orden (1 + 1)
• De primer ordenrespecto al H2 y de primer orden respecto al I2.
b) H2 (g) + Br2 (g) → 2 HBr (g) v = k [H2] [Br2]1/2
• Reacción de orden 3/2 (1 + ½)
• De primer orden respecto al H2 y de orden ½ respecto al Br2.
2

2.2.-Determinación de la ecuación de velocidad
Consiste en medir la velocidad inicial manteniendo las concentraciones de todos los
reactivos constantes excepto la de uno y ver cómo afecta lavariación de éste al valor de la
velocidad.
Si por ejemplo, al doblar la concentración de un reactivo la velocidad se multiplica por
cuatro, podemos deducir que el orden parcial respecto a ese reactivo es “2”.

Ejemplo:

CH3-Cl(g) + H2O(g)

CH3-OH(g) + HCl(g)

v = k [CH 3Cl ] [H 2 O ]
n

m

–1 –1
En las experiencias 1 y 2 Experiencia [CH3-Cl] (mol/l) [H2O] (mol/l) v (mol·l ·s )
1...