Cintica QumicaVelocidad de Reaccin

Velocidad de Reaccintiempo

Factores que afectan la Velocidad de Reaccin1.- Concentracin de los reactivos: Casi todas las reacciones qumicas avanzan con ms rapidez si se aumenta la concentracin de uno ms reactivos; esto debido a que mientras mayor sea el nmero de molculas (es decir la concentracin) mayor ser la cantidad de choques que se producen para la formacin de nuevas molculas. Si se trata de gases su presin parcial es directamente proporcional a su concentracin.2.- La temperatura a la cual se lleva a cabo la reaccin: La rapidez de las reacciones qumicas aumenta conforme se eleva la temperatura. Esto se debe a que al aumentar la temperatura, la energa de las molculas aumenta as alcanzando la energa mnima requerida para reaccionar.3.- El grado de divisin de las fases reaccionantes: Ya que en este caso aumenta la superficie de contacto entre las mismas por lo tanto aumentar el numero de choques capaces de generar reacciones qumicas. 4.- Presencia de catalizadores: Un catalizador es una sustancia es capaz de afectar la velocidad de reaccin, ya sea aumentndola o disminuyndola, lo que depender de cada sustancia y reaccin especfica.

Ley de Velocidad de ReaccinA+B C +DLa velocidad de una reaccin en un instante dado para el cual se conocen las concentraciones de los reactivos se expresa: V = k [ A ] . [ B ] siendo k la velocidad especifica de la reaccin Ej si [ A ] = 3 mol/l y [ B ] = 1mol/l y k = 2.10 -3 l/mol.sV= 6.10 -3 mol/l.sPara una reaccin en la cual a A +b B c C + d D V = k [ A ] a . [ B ] bLos coeficientes a , b , etc. se determinan de manera experimental (no son los estequiomtricos). Esto sucede porque las reacciones pueden producirse en etapas con diferente velocidad en cada tramo. El tramo ms lento determina la velocidad de la reaccion total. La suma de los coeficientes representa el orden general de reaccin.

Mecanismo de ReaccinEn una reaccin pueden aparecer pasos intermedios mediante los cuales se produce la misma. Esta sucesin de etapas se conoce como mecanismo de reaccin. Ejemplo: Descomposicin gaseosa de N2O5

Reaccin global: 2N2O54NO2+O2

Mecanismo: a.- N2O5 NO2 + NO3b.-NO2 + NO3 NO + O2 + NO2c.-NO + NO3 2NO2

Mecanismo de ReaccinReaccin global: 2N2O54NO2+O2

Mecanismo: a.- N2O5 NO2 + NO3b.-NO2 + NO3 NO + O2 + NO2c.-NO + NO3 2NO2Intermediarios: Son especies que se producen en un paso del mecanismo y luego son consumidos en un paso siguiente de modo que no aparecen en la reaccin global.

Para medir la velocidad de reaccin, por unidad de volumen es necesario determinar la concentracin de un reactivo o producto en funcin del tiempo. Esta se determina experimentalmente utilizando mtodos qumicos en donde se toman muestras de recipientes de reaccin que se analizan cuantitativamente para conocer la cantidad de reactivo transformado.

Los mtodos fsicos estn basados en cambios de pH, resistencia elctrica, ndice de refraccin, conductividad trmica, entre otros.

Medida de la velocidad de una Reaccin qumica.

Diagrama de energa de reaccinAvance de la reaccinEnerga Antes del estado Estado de Despus del estadoReactivos de transicin transicin de transicin Productos

(dir)(inv)H reacc

Equilibrio qumico: caractersticasSi se introduce en un recipiente adecuado Iodo e Hidrgeno a una temperatura de 500 C se produce la siguiente reaccin:A medida que la reaccin avanza, aumenta la concentracin de ioduro de hidrgeno y disminuyen las cantidades de hidrgeno y de iodo.A partir de determinado momento las concentraciones no varan, se dice que se ha llegado al equilibrio.Como la reaccin indicada es reversible, se entiende que a medida que se va formando ioduro de hidrgeno, se va descomponiendo segn la reaccin contraria: 2 HI (g) H2 (g) + I2 (g) H2 (g) + I2 (g) 2 HI (g)V1 = k [H2] . [ I2 ]V2 = k [IH]2

La velocidad de la reaccin 1 (directa) va disminuyendo y la v2 (inversa) va aumentando con el correr del tiempo. Llega un momento en que ambas se igualan: se ha alcanzado el equilibrio.V1 = k [H2] . [ I2 ]V2 = k [IH]2Si v1= v2

Constante de equilibrio (Kc)En una reaccin cualquiera: a A + b B c C + d D la constante Kc tomar el valor:El valor de la constante Kc depende de la temperatura

En la reaccin anterior: H2(g)+ I2(g) 2 HI (g)

ATENCIN!: Slo se incluyen las especies gaseosas y/o en disolucin. Las especies en estado slido o lquido tienen concentracin constante y por tanto, se integran en la constante de equilibrio.

Principio de Le Chatelier Si en un sistema en equilibrio se modifica algn factor (presin, temperatura, concentracin de las especies presentes..) el sistema evoluciona en el sentido que tienda a oponerse a dicha modificacin.

Por ejemplo, para el sistema en equilibrio: SO2 (g) + 2 O2 (g) 2 SO3 (g)

Si aumentamos (SO2) (O2) para que el valor de K permanezca constante, el equilibrio se desplaza a la derecha (hacia la formacin de productos).

Si en cambio aumentamos (SO3)por Le Chatelier, el equilibrio se desplaza a la izquierda (hacia la formacin de reactivos).

En el caso de equilibrios en fase gaseosa (como ste), los cambios de presin inciden en su desplazamiento.

Si la presin aumenta, el equilibrio se desplaza en el sentido de disminuirla, es decir hacia la menor concentracin de especies en estado gaseoso. En este caso hacia los productos.Cuya K se puede escribir: