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CINETICA QUÍMICA

• Estudia cuantitativamente la rapidez de
• reacción ( velocidad de la reacción química )
• Se refiere a la variación de las concentraciones
  
• de reactivos y productos con el tiempo.
• También estudia el cambio de la composición de
• los estados energéticos con respecto al tiempo.

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CINETICA QUÍMICA
TEORÍA DEL ESTADO DE TRANSICIÓN (COMPLEJO
ACTIVADO)

• - Las moléculas de reactivos pasan por una
• especie intermedia inestable de alta energía
• potencial.
• El COMPLEJO ACTIVADO existe en el tope
• de la barrera de energía potencial.
• No corresponde ni a los reactivos ni a los
• productos y puede ir tanto en una dirección
• como en la otra.

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CINETICA QUÍMICA
TEORÍA DEL ESTADO DE TRANSICIÓN (COMPLEJO
ACTIVADO)
Ejemplo
En resumen La teoría del estado de transición
visualiza la rapidez de reacción en términos de
la energía y geometría del complejo activado, el
cual una vez formado puede dar lugar a producto o
reactivos.
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FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

• Los factores son
• La naturaleza y concentración de las
• sustancias reaccionantes ( reactivos ).
• La temperatura.
• Los catalizadores.

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• NATURALEZA Y CONCENTRACION
• DE LAS SUSTANCIAS REACCIONANTES

• En las reacciones heterogéneas, donde el área de
  
• interfase es trascendental.
• - Las moléculas por enlace iónico reaccionan
• rápidamente a diferencia que por covalencia.
• Ley de Acción de las Masas la velocidad de la
• reacción química es proporcional a las
• concentraciones de las sustancias
  reaccionantes.

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LA TEMPERATURA

• La rapidez siempre es proporcional a la
  temperatura
• Energía de Activación
• Es la energía necesaria para que los reactivos
  formen el complejo activado (Ea ).
• Representa la barrera de energía que han de
  salvar las moléculas para que tenga lugar la
  reacción.
• Este comportamiento lo podemos explicar en
  términos de la teoría cinético y la distribución
  de la energía
• cinética

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Este comportamiento lo podemos explicar en
términos de la teoría cinético y la distribución
de la energía cinética
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- CATALIZADORES

• Aumentan la rapidez de la
• reacción y al final se recobran
• en su estado original.
• Energía de activación es
• menor, por lo tanto la rapidez
• aumenta.
• Se usa en uno de los pasos
• y más tarde se regenera
• en un paso subsiguiente.
• 2 tipos
• Homogénea
• Heterogénea
• Ejemplos de agentes
• catalíticos

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Ley de Velocidad
Ecuación que expresa los factores de
concentración y temperatura con la velocidad de
reacción
x, y números determinados experimentalmente
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Velocidad de reacción cambio de concentración
de las sustancias que intervienen en la reacción
en la unidad de tiempo
Velocidad de destrucción de los reaccionantes
Velocidad de formación de productos
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La ecuación de Arrhenius Según la Teoría de
Colisiones la rapidez de reacción es
proporcional a la fracción de moléculas con
energía igual o mayor que Ea y esta depende del
valor de Ea y de la temperatura
donde A factor de frecuencia de choques
e-Ea/RT fracción de moléculas con energías
iguales o mayores a Ea. Ea energía de
activación R constante de los gases ideales
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Se utiliza para determinar la energía de
activación usando la variación de la constante
específica de rapidez (k) como función de
temperatura. Usando solo dos temperaturas
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ORDEN DE UNA REACCIÓN
El orden de una reacción está dado por la suma
de los exponentes de las concentraciones que
figuran en la expresión de la velocidad de la
reacción directa.
Ej. F2(g) 2ClO (g) ---? 2FClO(g)
Orden respecto de F2 1 Orden respecto de
ClO2 1 Orden global 2
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. Determinación del orden de reacción Método de
rapidez inicial (Método diferencial de Van't
Hoff) - se hacen una serie de experimentos donde
la concentración inicial del reactivo se varía y
se observa como varía la rapidez de la
reacción. Ejemplo nA A-? n B B Queremos
determinar el orden de la reacción con respecto
al reactivo A. Para eso variamos la concentración
de la especie y observamos la relación con la
rapidez.
Experimento A0, Molaridad                                                         
1 M (r0)1
2 2M (r0)2
entonces la razón                     
tendrá un valor dependiente del valor de n.
                               
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2. Método de aislación - para dos o más
reactivos, uno de los reactivos se varía
sistemáticamente manteniendo la concentración de
los otros reactivos constante y observando como
varía la rapidez de reacción. Ejemplo Para la
reacción 2NO(g) Br2(g) --? 2NOBr(g)
Experim. NO0, M Br20, M                                                
1 0.1 0.1 12
2 0.1 0.2 24
3 0.1 0.3 36
4 0.2 0.1 48
5 0.3 0.1 108
Para evaluar a
Entonces la ley de rapidez es
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a. Orden cero, n 0 (Separando variables e
integrando)
Orden cero 
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b. Orden uno, n 1 (usando el mismo método de
separación de variables e integración)
Orden uno
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c. Orden dos, n 2
Orden dos
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MECANISMOS DE REACCIÓN

• Serie de pasos elementales a través de los
• cuales los reactivos se convierten en
• productos.
• Conocido el mecanismo de una reacción
• podemos controlar las condiciones óptimas
• para la reacción y obtener una mayor
• cantidad de productos en menor tiempo.
• Representa lo que nosotros creemos
• (hipótesis) que ocurre a nivel atómico
• molecular, y se postula en base a los
• resultados de experimentos donde se ha
• determinado como afectan los diferentes
• factores la rapidez de la reacción.

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MECANISMOS DE REACCIÓN
La estequiometría es siempre mucho más sencilla
que el mecanismo y no nos dice nada sobre éste.
Ejemplo 2 H2(g) O2(g) --? 2 H2O(l) se
postula el mecanismos siguiente
Cada reacción ocurre en un solo paso al nivel
molecular