CINÉTICA QUÍMICA
→
aA + bB +....
Velocidad de reacción :
v=
−1
d [ A ]
a
dt
=
rR + sS....
−1
d [ B ]
b
dt
= ... =
1 d [ R ]
r
dt
=
1 d [ S ]
s
dt
(M/s)
Ecuación cinética de una reacción química (o ley diferencial de la velocidad) : α β γ v= k [ A ] [ B ] [ C ] (sólo reactivos) k: constante cinética o de la velocidad (sólo depende de T, sus unidades dependen del orden total)
α,β,γ: órdenes parciales de reacción (se obtienen experimentalmente, no tienen por qué coincidir con los coeficientes estequiométricos estequiométricos de la reacción).
Órden de reacción = Σórdenes parciales Integración de la Ecuación Cinética :
[ A ]=[ Ao ]− kt kt primer orden: [ A ]=[ Ao ] e− [ Ao ] segundo orden: [ A ]= 1 +[ Ao ] kt orden cero:
Ejemplo: A + 2B + C – 2P + Q v= k [ A ]2 [ B ] Reacción de 2º orden con respecto a A, de 1er orden con respecto a B y de orden 0 con respecto a C. Cinética global de 3er orden.
Ecuación de Arrhenius:
− Ea
k = Ae A e RT
Ea: energía de activación R = 1,987 cal mol-1 K-1 = 8,31 Jmol-1K-1.
Factores que influyen en la velocidad de una reacción : Cuanto más fuertes sean los enlaces intermoleculares, intermoleculares, más lenta será la reacción. 1) 2) 3)
4)
5) 6)
7)
Sustancia Sustanciass covalen covalentes, tes, reaccione reaccioness lentas lentas a T ordinaria ordinaria Sustancia Sustanciass iónicas iónicas disuel disueltas, tas, reacci reacciones ones rápida rápidass a T ordin ordinaria. aria. Del grado grado de división división de de los reactiv reactivos. os. Para Para que una reacci reacción ón sea rápida, rápida, la superf superficie icie de contac contacto to entre entre los reactivos debe ser máxima. Esto se consigue cuanto más libres estén las moléculas. Los gases > líquidos > sólidos, y estos mayor cuanto más finamente estén divididos. De la concentrac concentración. ión. Al aumentar aumentar la concentr concentración, ación, aumen aumenta ta el número número de moléculas moléculas reaccion reaccionantes antes por unidad de volumen, lo que provoca un aumento en el número de choques aumentando la velocidad de la reacción. De la presión. presión. Sólo para para gases. Al aumenta aumentarr la presión presión parcial aumenta aumenta la concentra concentración, ción, favorec favoreciénd iéndose ose la reacción. De la temp temper erat atur ura. a. Si aume aument ntaa la temp temper erat atur ura, a, aume aument ntaa la ener energí gíaa ciné cinéti tica ca de las las molé molécu cula lass reaccio reaccionan nantes tes y como como conse consecue cuenci nciaa una mayor mayor efecti efectivid vidad ad de las colisio colisiones nes inter intermol molec ecula ulare res, s, aumentando la velocidad de la misma. La relació relaciónn entre entre la veloci velocidad dad de la reacc reacción ión y la tempera temperatu tura ra la expre expresa sa la ecuaci ecuación ón de Arrhe Arrheniu nius. s. Si T ↑ → K ↑ → v ↑ Si T ↓ → K ↓ → v ↓
Catalizadores: sustancias ajenas a una reacción cuya presencia modifica la velocidad de la misma sin que ellas experimenten experimenten alteración permanente alguna.
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