Organica 1

FISICOQUÍMICA II
Dr. Sergio A. Jiménez Lam Agosto-Diciembre 2012

EQUILIBRIO QUÍMICO

UNIDAD III CINÉTICA QUÍMICA
La termodinámica estudia el sentido en que se lleva a cabo un proceso…

Velocidad de reacciones químicas

Cinética Química

Factores de los que depende la velocidad de reacción: concentración, temperatura, catalizador

Mecanismo de reacción

Rapidez y Velocidad
En el lenguaje cotidiano empleamos las palabras rapidez y velocidad de manera indistinta.  En física se hace una distinción entre ellas la diferencia es que la velocidad es una rapidez en una dirección determinada.

Un auto viaja a 60 km/hora

Rapidez del auto

Un auto viaja a 60 km/hora hacia el norte

Velocidad del auto

 La rapidez describe qué tan aprisa se desplaza un objeto; lavelocidad nos dice que tan aprisa lo hace y en que dirección.

Velocidad de consumo y velocidad de formación
Durante una reacción química, las concentraciones de 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).

I2( g )  H2( g )  2HI( g )

Velocidad de consumo yvelocidad de formación
Considere la reacción

RP

 R 1 en t1

Concentración de R en un tiempo 1 en un tiempo 2

 R 2

en t2 Concentración de R

 R 2   R 1    R 
t2  t1 t
Velocidad

Convención: valores positivos para las velocidades de consumo, de formación y de reacción.

R  R 2   R 1 velocidad de consumo de R  v R   t  P2   P1    P  P   Pvelocidad de formación de P  v P  2 1 t2  t1 t

Velocidad de consumo, velocidad de formación y velocidad de reacción

RP
 R vR   t

  P vP  t

Velocidades referidas a un intervalo de tiempo… velocidades promedio

La cantidad de interés es la velocidad en un determinado tiempo (velocidad instantánea):   R  d  R  d  R  Velocidad de v R  lim vR    consumo de Rt 0

t

dt

dt

  P d  P v P  lim  t 0 t dt

d  P vP  dt
Velocidad de formación de P

d  R  d  P v  dt dt
Velocidad de reacción

Velocidad de consumo, velocidad de formación y velocidad de reacción

2R  P

d R vR   dt

d  P vP  dt

velocidades de consumo y de formación no son iguales entre si, R desaparece más rápido que la aparición de P

1d  R  d  P v  2 dt dt

En general:

aA + bB  cC + dD
d  B vB   dt
d  C vC  dt

d  A vA   dt

d  D vD  dt

v A v B v C v D Velocidad de reacción, independiente de la v    a b c d especie que se elija para representarla

Velocidad de consumo, velocidad de formación y velocidad de reacción

2N2O5( g )  4NO2( g )  O2( g )
v NO2 d  NO2   dtVelocidades de consumo y de formación

v N2O5

d  N 2O5   dt

d O2  v O2  dt

Velocidad de reacción

1 d  N 2O5  1 d  NO2  d O2  v   2 dt 4 dt dt v v N2O5 2  v NO2 4  v O2 1

Ecuaciones de velocidad y orden de reacción
Generalmente la velocidad de reacción es proporcional a las concentraciones de los reactivos elevadas a una potencia

aA + bB  cC + dD
Ley de velocidadv  k  A  B

Orden de reacción con respecto a “A”


Orden de reacción con respecto a “B”

Constante de velocidad


k, , 

Orden de reacción total

Independientes de la concentración y del tiempo

Deben determinarse experimentalmente

Ecuaciones de velocidad y orden de reacción
Aunque en algunos casos hay coincidencia, generalmente:
Orden de reacción respecto a unreactivo Coeficiente estequiométrico del reactivo

H 2 + I2  2HI
 CH3  CH  CH 2
(CP)

v  k CP

v1  k1  H 2  I2 

1er orden CP, 1er orden total

v _1  k_1  HI
CH3CHO  CH4  CO
etanal

2

2N2O5( g )  4NO2( g )  O2( g )

2do orden orden total

v  k  N 2O5 
1er orden N2O5, 1er orden total

v  k CH3CHO
Orden 3/2 total

3/2

Constantes de...