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Cinética química
Velocidad de reacción 4-
Ecuación de velocidad 4-
Orden de reacción 4-
Modelos teóricos 4-
Energía de activación 4-
Complejo activado 4-
Variables sobre lavelocidad de reacción 4-
Dependencia con T 4-
Mecanismos de reacción 4-
Molecularidad 4-
Cinética de radicales 4-
Catálisis
(NH
)Cr 4 2
O^27
N^2
+4H
O+Cr 2
O^2
Aunque estable a T ambiente, eldicromato de amonio sedescompone muy rápidamentetras ignición
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Texto protegido. José M. Matés
Velocidad de una reacción químicaVariación de la concentración con el tiempo3+2 Fe^
(aq) + Sn
2+^ (aq) → 2 Fe
2+^ (aq) + Sn
4+^ (aq)
t = 38,5 s
[Fe
2+^ ] = 0,0010 M
Δt = 38,5 s
Δ[Fe
2+^ ] = (0,0010 – 0) M
Velocidad deaparición del Fe
2+^ =^
=^
^10
-5^ M s
Δ[Fe
2+^ ] Δt
0,0010 M38,5 s
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Velocidad de reacción
a A + b B → g G + h H
v = velocidad de desaparición de los reactivos, cambiada de signo
=^
Δ[G] 1 g Δt
=^
Δ[H] 1 hΔt
Δ[A] 1 a Δt
= -^
Δ[B] 1 bΔt
= - v = velocidad de aparición de los productos
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Medidas de velocidades de reacción^ Dispositivo experimental para determinar lavelocidad de descomposición del H
O 22
H^ O^2
(aq) → H 2
O(l) + ½ O^2
(g) 2
2 MnO
-^ (aq) + 5 H 4
O^2
(aq) + 6 H
+^ →
2 Mn
2+^ + 8 H
O(l) + 5 O 2
(g) 2
Medida de la velocidad midiendo el volumen de O
2
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Velocidad de reacción Inicial Representación gráfica de los datos cinéticos de lareacción H
O 22
(aq) → H
O(l) + ½ O 2
(g) 2
-(-1,7 M / 2800 s) =
6,^
^10
-4^ M s
-(-2,32 M / 1360 s) = 1,
^10
-3^ M s
v =
-Δ[H
O 2 2
]
Δt
Velocidad a tiempo
t
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Ecuación de velocidad
a A + b B
….^ → g G + h H
….
Velocidad de reacción = k[A]
m [B]
n ….
Constante de velocidad = kOrden total = m + n +
….
Los exponentes, m, n,... son generalmente númerosenteros positivos y pequeños, aunque en algunoscasos pueden ser cero o números fraccionarios y/onegativos. Hay que determinarlos experimentalmenteTexto protegido. José M. Matés
Efecto de duplicar la concentración de unreactivo, mientras se mantienen constanteslas concentraciones de los demás•orden cero respecto a ese reactivo: la velocidadde reacción inicial
no cambia
- primer orden respecto a ese reactivo: la velocidadde reacción inicial se
duplica
- segundo orden respecto a ese reactivo: lavelocidad de reacción inicial se
multiplica por
cuatro•tercer orden respecto a ese reactivo: la velocidadde reacción inicial se
multiplica por ocho
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Reacciones de orden cero
A → productosvelocidad = k [A]
0
velocidad = k =
[k] = mol L
-1^ s
(0 - [A] -^
(t– 0)f^
[A]^0 tf
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Reacciones de primer orden
H^ O^2
(aq) → H 2
O(l) + ½ O 2
(g) 2
= -k[H
O 22
]
d[H
O 22
]
dt
k dt
[H^2
O]^2
d[H
O 22
]
[A]t [A]^0
t 0
= -kt
[A]ln t [A] 0
ln[A]
= -t
kt + ln[A]
0
[k] = s
Ecuación integrada de velocidad de primer ordenTexto protegido. José M. Matés
Descomposiciónde agua oxigenadaReacción deprimer orden
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Existen muchas reacciones
de orden uno
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Reacciones de segundo ordenEcuación de velocidad con suma de exponentesm + n +
…^ = 2
A → productos
dt = -
k
[A]^ td[A]^ ^2 [A] [A]^0
t 0 = kt + 1
[A]^0
[A]t
dt^
=^
-k[A]
2
d[A]
[k] = M
-1^ -1s
= L mol
-1^ -1 s A+B → productos
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Reacciones de pseudo-primer ordenSimplificación cinética de reacciones complejasLa ecuación de velocidad se hace más sencilla
CH
CO 3
C^22
H^5
+ H
O → CH3 2
CO
H + C 2
H^25
OH
•^ Si la concentración de agua no cambiaapreciablemente durante la reacción la ecuación develocidad es aparentemente de primer orden•^ Manteniendo uno o más reactivos constantes usandoaltas concentraciones se estudia la variación de losreactivos que están a baja concentraciónTexto protegido. José M. Matés
Modelos teóricos de la cinética químicaSe puede calcular la frecuencia de colisión por mediode la teoría cinético-molecular de los gases
En los gases hay 10
30 colisiones por segundo
Si en cada colisión se produjera una reacción, lavelocidad de reacción sería del orden de 10
6 M s
Las velocidades son del orden de 10
4 M s
Teoría de colisionesTodavía son muy rápidasSólo una fracción de colisiones da lugar a reacción
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