¡Descarga Cinètica- Selectivitat 2021 y más Apuntes en PDF de Química solo en Docsity!
TEMA 2 – Cinètica
1. Concepte velocitat:
Velocitat = (mol/L · S) aA bB (velocitat només depèn dels reactius)
2. Equació velocitat:
Estudi de com varia la velocitat d’una reacció respecte la concentració dels reactius. aA + bB cC + dD V = K · [ A ]ᵅ · [ B ]ᵝ Les unitats de la constant depenen dels valors α i β α i β = ordres parcials de la reacció (no tenen unitats):
- α = ordre parcial reacció A
- β = ordre parcial reacció B ordre total = α + β Indica com varia la velocitat d’una reacció en variar la concentració d’un reactiu. Ex: V = K · [ A ]ᵅ → α= V = K · [ 2M ]⁰ → V = K V = K · [ 2 · 2 M ]⁰ → V = K
∆ [ ]
∆t Variació de la concentració (mol/L) Variació de temps (s) ∆ [ ] = [ A ] 0 - [ A ]f reactius productes Concentració del reactiu B (mol/L) Concentració del reactiu A (mol/L) Constant de velocitat (depèn només de la tº) Velocitat (mol/L · S) Es determinen de forma experimental (a partir del mètode de velocitats inicials) Ordre parcial Ordre 0 La velocitat de la reacció no depèn de la concentració d’aquell reactiu. Si dupliquem [ A ] n⁰^ = 1
Ex: V = K · [ A ]ᵅ → α= 1 V = K · [ 2M ]¹ → V = 2 K V = K · [ 2 · 2M ]¹ → V = 4 K Ex: V = K · [ A ]ᵅ → α= 2 V = K · [ 2M ]² → V = 4 K V = K · [ 2 · 2M ]² → V = 8K
3. Determinació d’ordres de reacció a partir del mètode de les
velocitats inicials:
Ex 1 pg 39: Experiment [ A ] 0 (mol/L) [ B ] 0 (mol/L) Velocitat inicial (mol/L·S) 1 0,0 05 0,1 1,25 · 10⁻⁶ 2 0,01 0,05 2,50 · 10⁻⁶ 3 0,02 0,0 2 4 · 10 ⁻⁶ 4 0,05 0,1 1,25 · 10⁻⁴ 5 0,005 0,005 6,25 · 10⁻⁸ ❶ Escriure equació de velocitat: V = K · [ A ]ᵅ · [ B ]ᵝ ❷ Determinació α:
- Buscar 2 experiments on la [ B ] 0 sigui constant.
- En aquest cas → experiments 1 i 4.
- Exp. 4 → 1,25 · 10⁻⁴ = K · [0,0 5 ]ᵅ · [0, 1 ]ᵝ Exp. 1 → 1,25 · 10⁻⁶ = K · [ 0,005 ]ᵅ · [ 0,1 ]ᵝ
- Dividir les equacions de velocitat dels 2 experiments i simplificar: 1,25 · 10⁻⁴ = K · [0,0 5 ]ᵅ · [0, 1 ]ᵝ 1,25 · 10⁻⁶ = K · [ 0,0 05 ]ᵅ · [ 0,1 ]ᵝ Ordre 1 La velocitat de la reacció es duplica en duplicar-se la concentració d’aquell reactiu (o es triplica al triplicar- se…) Si dupliquem [ A ] Ordre 2 La velocitat de la reacció es quadruplica en duplicar-se la concentració d’aquell reactiu (…) Si dupliquem [ A ] = (^100) = 10 ᵅ 10 ² = 10 ᵅ α^ = 2
6. Mecanismes de reacció:
Conjunt d’etapes elementals a través de les quals transcorre una reacció. A D
Ea
Camí de reacció Energia (KJ) Complex^ activat^ Estat de transició ∆Hº ˃ 0 Ea del model d’E.T: diferència d’energia entre l’estat de transició i els reactius.
Ea ∆Hº ˂ 0
Diagrama d’una reacció endotèrmica Diagrama d’una reacció exotèrmica Entalpia de la reacció: diferència entre l’energia dels productes i la dels reactius. reactiu producte A B B C C D [
[
Mecanisme amb 3 etapes elementals
Ea, 1 Ea, 2 Ea, 3 A B C D
∆Hº 1 ∆Hº 2 ∆Hº 3
Energia (KJ) Etapa elemental: Cadascuna de les etapes d’un mecanisme. Cada etapa es caracteritza per:
- ∆Hº
- Ea
- Estat de transició
- Eq. De velocitat pròpia on α i β coincideixen amb els coeficients estequiomètrics. Etapa 1 Etapa (^2) Etapa 3
Intermedi de reacció: Substància que es forma com a producte en una etapa elemental. Es consumeix com a reactiu en una altra etapa elemental i no apareix a la reacció global. Etapa limitant de la velocitat: Etapa més lenta del mecanisme → etapa amb Ea més alta. En aquest cas l’etapa 2 és la limitant.
7. Catalitzadors:
Reacció catalitzada : Reacció a al qual hem afegit una substància (catalitzador) que accelera la reacció. Catalitzador : Substància que es posa com a reactiu, apareix com a producte però no apareix a la reacció global. Accelera la reacció disminuint l’Ea. Mecanisme de catàlisi A B (sense catalitzador) A + C AC AC A + C A B Reacció global B i C són intermedis de reacció L’eq. de velocitat de la reacció global és igual a l’equació de l’etapa limitant. Catalitzador La ‘’C’’ no apareix a la reacció global
