Estás en: Inicio > Cinética quimica
 
General
Top descargas  
Elergonomista
Objetivos
Contenido
Estequiometría
Estructura atómica
Tabla periodica
Enlace ionico
Enlace covalente
Fuerzas intermoleculares
Teoría cinético molecular
Leyes de los gases
Líquidos  
Sólidos
Utilidades
  Disoluciones
  Presion osmótica
  Termodinámica
  Entalpía
  Leyes de la Termodinámica
  Calorimetria
  Termoquimica
  Entropia



Cinética quimica

La parte de la química que estudia la velocidad o rapidez con que transcurren las reacciones químicas es la cinética química, y se refiere a la variación de las concentraciones de reactivos y productos con el tiempo.
Normalmente la velocidad de una reacción se expresa como la velocidad de desaparición de un reactivo. Se define entonces la velocidad promedio de una reacción como la variación en la concentración de reactivos ó productos en un intervalo de tiempo dado. La velocidad promedio no es una magnitud constante y en consecuencia no se emplea. La magnitud más utilizada es la velocidad instantánea, que es la velocidad en un instante dado. Para calcularla es necesario disminuir el intervalo de tiempo a valores muy pequeños. 

Dependencia de la velocidad de reacción con la concentración de reactivos

El perfil general de la reacción es tal que con el tiempo no sólo disminuye la concentración de reactivo, sino que además disminuye la velocidad de cambio de esta concentración. Por ejemplo en la reacción:

2N2O5(g) ---------------- 4NO2(g) + O2(g)

Experimentalmente se ha demostrado que la velocidad depende solamente de la concentración de reactivos.

k no depende de la concentración de reactivos y productos, sólo depende de la naturaleza de la reacción y de la temperatura.
A las expresiones en las que se relacionan velocidades de reacción con la concentración se las denomina leyes de velocidad.

Para determinar experimentalmente el orden de una reacción que implica sólo un reactivo la ley de velocidad se puede calcular midiendo la velocidad de la reacción en función de la concentración del reactivo. Así, por ejemplo, si la velocidad se duplica cuando se duplica la concentración de reactivo entonces el orden de la reacción será uno. Si la velocidad se cuadriplica cuando la concentración se duplica la reacción será de orden dos.
Para una reacción que requiere más de un reactivo se puede hallar la ley de velocidad midiendo la dependencia de la velocidad respecto a la concentración de cada reactivo de manera independiente.
Si se fijan las concentraciones de todos los reactivos menos uno, y se registra la variación d3 velocidad como función de la concentración de ese reactivo, la dependencia que se observa nos da el orden de reacción de ese reactivo en particular.

Reacciones de primer orden

Son aquellas en las que la velocidad depende de la concentración de reactivo elevado a la primera potencia.

Reacciones de orden dos

Son aquellas cuya velocidad depende de la concentración de uno de los reactivos elevado al cuadrado, ó bien de la concentración de dos reactivos distintos elevados cada uno de ellos a la primera potencia.

La velocidad de una reacción depende de la temperatura a la que tiene lugar. Así, un aumento de 10 k implica una duplicación en la velocidad de la reacción. Por otra parte una disminución de la temperatura una disminución de la velocidad. Es por esto por lo que para disminuir la velocidad de la descomposición bacteriana de los alimentos éstos se congelan a temperaturas inferiores a 0.
La dependencia de la velocidad con la temperatura se explica con la teoría de colisiones, que se basa fundamentalmente en postular que las reacciones químicas ocurren como el resultado de las colisiones entre las moléculas reaccionantes. En un sistema formado por los reaccionantes A y B es lógico pensar que para que la reacción se produzca las moléculas de Ay B han de chocar entre sí. Sin embargo, no todos los choques son efectivos, si así fuera la reacción tendría lugar de forma instantánea. Para que la reacción tenga lugar es necesario superar una barrera energética mínima. Esta barrera energética se conoce como energía de activación.
Las moléculas reaccionantes deben tener una energía cinética total igual a cero ó superior a la energía de activación, que es la cantidad mínima de energía necesaria para que se produzca la reacción química.
En 1889 Arrhenius mostró que la constante de velocidad está relacionada con la temperatura.



©2004 Elergonomista.com