cinetica de reacciones complejas

7/21/2019 cinetica de reacciones complejas

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Profesora: Ing. Eunice DeFreitas

Unidad N3CINTICA DE REACCIONE

!U"#ICA CO#P$E%A

#ar&o '()*

Uni+ersidad Naciona, E-eri/enta,Po,it0cnica

1Antonio %os0 de ucre2ice4rectorado 1$u5s Ca6a,,ero

#e75as2Dearta/ento de Ingenier5a

Industria,

FISICOQUMICA


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Contenido:Reacciones Qumicas Complejas.Clasifcacin de Reacciones Complejas.Reacciones Reversiles.!cuacin Cin"#ica!s#ado de !$uilirio. Cons#an#e de

!$uilirio

Reacciones en Serie.!cuacin cin"#ica%iempo de Induccin

Reacciones &aralelas.!cuacin Cin"#icaRendimien#o ' Selec#ividad


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Defnicin y Clasifcacin

(as Reacciones Qumicas Complejas son lacominacin de reacciones $umicas simples) paradefnirlas es necesario m*s de una ecuacin cin"#ica' una o m*s ecuaciones es#e$uiom"#ricas. Seclasifcan en+Reversiles aA , - cC , d/&aralelas

aA , -

Consecu#ivas aA 0 - 0 cC

Mi1#as aA , -

cC , d/

e! , 2F

cC d/

e! 2F


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Reacciones ReversiblesUna Reaccin Reversile alcan3a un e$uilirio

#ermodin*mico) $ue depende de la#empera#ura) de la composicin inicial de losreac#an#es ' de la presin.!n la e#apa de e$uilirio coe1is#en los

reac#an#es ' los produc#os.

Con+ersi8n de E9ui,i6rio 4e5) es la m*1imaconversin $ue #ermodin*micamen#e esposile alcan3ar en una de#erminada reaccinreversile.


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Considerando la reaccin+

aA , - cC , d/

Se defne como+Reacci8n Directa a la reaccin $ue va de

i3$uierda a derec6a con 78) nA' n-carac#ers#icos.

aA , - cC , d/Reacci8n In+ersaa la reaccin $ue va de derec6a

a i3$uierda con 79) nC' n/carac#ers#icos.

aA , - cC , d/

Reacciones ReversiblesContinuacin

k1

k2

k1

k2


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!cuaciones Cin"#icas+

:;vA5 < 78CAC- = :;vA5 < 79CCC/Como+

:;vA5 < < :;vA5 ; :;vA5 )

!n#onces+

:;vA5 < < 78CAC- 4 79CC C/


nA n- nC n/

;d>A?d#

?elocidad >e#ade /esaparicin

de A;d>A?d#

nA n- nC n/:85


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@aciendo un seuimien#o de las concen#racionesen 2uncin del #iempo+

aA , - cC , d/

#


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!mpleando la ecuacin 8) #enemos+

:;vA5 < 78CAeC-e; 79CCeC/e< B

78CAeC-e< 79CCeC/e/espejando+

78 CCeC/e

79 CAeC-e

!s#a ecuacin es v*lida para reacciones en 2asel$uida o cuando #ranscurra sin variacin de volumen.


nA n- nC n/

nA n- nC n/

-?d#

(a velocidad >e#a de - es ladi2erencia en#re sus velocidadesde 2ormacin ' de desaparicin.

a c


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?ariacin de las concen#raciones de loscomponen#es de la reaccin en 2uncin del

#iempo A - C

#


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(o $ue $uiere decir $ue+ -+ alcan3a un m*1imo en un #iempo fni#o. C+ alcan3a su m*1ima concen#racin en un #iempo

infni#o. A+ desaparece o alcan3a su m*1ima conversin en

un #iempo infni#o.

Jr*fcamen#e+

Reacciones Consecutivas

CAo

C-o< CCo CA

C-

CC


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Reacciones Consecutivas%iempo de Induccin :#I5.

LSe defne #iempo de induccin al #iempo en

el cual la concen#racin del produc#oin#ermedio de una reaccin consecu#iva)alcan3a su m*1imo valor.CAo

C-o< CCo

#I

CAC-

CC

C-ma1


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!n el #iempo de induccin la velocidad delproduc#o in#ermedio se anula) en#onces+

:v-5 < 78

CAIn8

; 79

C-ma1n9

< B

despejando+ 78 a C-ma1n9

79 c CAIn8

donde) CAI< CAo:8G 4AI5 ) C-ma1< C-o,a CAo4AI4AI+ Conversin en el #iempo de induccin.

Reacciones Consecutivas

a c

Ao ; >A59 >Ao >Ao

&or o#ra par#e) P RAi< 4A

Reacciones Paralelas

RA8 -o5

Moles iniciales de A >Ao&ara el res#o de los produc#os+

:>C ; >Co5 :>/ ; >/o5

>Ao >Ao:>! ; >!o5

>Ao

Reacciones Paralelas

R- < Ao ; >A59

:>Ao ; >A5% :>Ao ; >A5%

&or o#ra par#e) P SAi< 8

SA8 -o5

Moles #o#ales de A Conver#idos :>Ao; >A5%&ara el res#o de los produc#os+

:>C ; >Co5 :>/ ; >/o5

:>Ao; >A5% :>Ao; >A5%:>! ; >!o5

:>Ao; >A5%

S-

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