1.

2. 1.-Cintica Qumica. 2.- Velocidad de reaccin. 2.1.Expresin de la velocidad de una reaccin. 3.-Ecuacin y constante de velocidad. 3.1.Orden de reaccin. 3.2.Determinacin experimental de la ecuacin de velocidad. 4.-Mecanismos de reaccin.Molecularidad 5.-Teora de las reacciones qumicas. 5.1.Teora de las colisiones. 5.2. Teora del complejo activado. 6.- Factores que influyen en la velocidad de una reaccin. 3. La cintica qumica es la parte de la qumica que trata de la velocidad con que suceden las reacciones, de los factores que influyen en ella y del mecanismo a travs del cual los reactivos se transforman en productos. 4. La velocidad de una reaccin qumica se define como la derivada de la concentracin de un reactivo o producto con respecto al tiempoy convertida siempre en un valor positivo. Matemticamente hablando, diremos que la velocidad de una reaccin es el lmite al que tiende el cociente entre la variacin de la concentracin de un reactivo o un producto y el intervalo de tiempo, cuando ste tiende a cero. Las unidades de la velocidad siempre ser:mol.L -1 .s -1 5. Para una reaccin terica del tipo: La velocidad de reaccin se expresa mediante cualquiera de estas formas: Como la velocidad es positiva segn transcurre la reaccin, es necesario poner un signo - delante de las concentraciones de los reactivos. Ejemplo :Expresa la velocidad de reaccin en funcin de la concentracin de cada una de las especies implicadas en la reaccin:4 NH 3(g) + 3 O 2(g)2 N 2(g) + 6 H 2 O (g) a A+b Bc C+ d D 6. En general para una reaccin del tipo:la velocidad de reaccin en cualquier instante de sta viene dada por una ecuacin o ley de velocidad que tiene la siguiente expresin: Notas:a)Los valores demynse calculan de forma experimental y no tienen porqu coincidir con los coeficientes estequiomtricosayb .b)El valor de la constantekde velocidad depende de cada reaccin y podra definirse como: la velocidad de la reaccin cuando las concentraciones de todas las especies que intervienen en la ecuacin son iguales a 1.Velocidad de la reaccin Constante de velocidad Concentracin molar de A Concentracin molar de B m y nexponentes calculados experimentalmente a A +b Bc C+ d D 7. En la expresin:v = k [ A ] m. [ B ] nse denomina: Orden Global de la reaccin:A la suma de los exponentes a los que estn elevadas las concentraciones de los reactivos en la ecuacin de velocidad. Es decir el valor dem + n Orden de una reaccin respecto a un reactivo:Es el exponente al que se eleva la concentracin de ste en la ecuacin de velocidad. En este caso la reaccin sera de ordenmrespecto al reactivo A y de ordennrespecto al reactivo B

Ejemplo:

Determina los rdenes global y parciales de la siguiente reaccin:

Br 2(g)+H 2(g) =>2 HBr (g)v = k [Br 2 ] 1/2X[H 2 ]

Solucin:

Reaccin de orden 3/2( 1 + )

Reaccin de primer orden respecto al H 2y de orden respecto al Br 2

8. La determinacin de la ecuacin de velocidadconsiste en medir la velocidad de la reaccin manteniendo constantes las concentraciones de todos los reactivos excepto la de uno y observar cmo afecta la variacin de ste al valor de la velocidad. Si por ejemplo, duplicamos la concentracin de un reactivo y la velocidad tambin se duplica, diremos que el orden respecto a ese reactivo es 1; pero si la velocidad se hace cuatro veces mayor, diremos que el orden respecto a ese reactivo es 2 etc... Ejemplo: Determina el orden de reaccin : a A+b B=> c Cutilizando los datos de la siguiente tabla: Solucin: v = k [A]x[B] 2 9.

Al escribir una ecuacin qumica, como:I 2(g)+H 2(g) =>2 HI (g)hoy,sabemosque esta reaccin, como otras muchas, sucede a travs de ciertas etapas intermedias o reacciones elementales que no constan en la ecuacin estequiomtrica y que configuran el llamadomecanismo de reaccin.

Lasreacciones elementalesson cada una de las etapas intermedias que tienen lugar en una reaccin qumica.

Elmecanismo de reaccines el conjunto de reacciones elementales cuya suma es la reaccin global y que justifican la ecuacin de velocidad de sta.

Para esta reaccin se ha propuesto las siguientes etapas:

I 2= 2I

Reacciones elementales:I+ H 2= H 2 I

H 2 I+ I=2 HI

Reaccin global:H 2 +I 2=2HI

La Molecularidadde una reaccin elemental es el nmero de tomos o molculas independientes que intervienen en ella. 10. El estudio de la velocidad de las reacciones, de sus leyes y de los factores que influyen en ella se hace ms compresible si se dispone de una teora que proporcione explicaciones razonables acerca de cmo ocurren las reacciones qumicas y qu condiciones se requieren para ello. A principios del siglo XX, se propuso la llamadateora de las colisiones , que aos ms tarde, hubo de ser ampliada con la teora delcomplejo activado o del estado de transicin. Teora de las colisiones Teora del complejo activado 11.

Segn esta teora, para que tenga lugar una reaccin qumica debe cumplirse necesariamente una primera condicin: elchoque o colisionesde las partculas de los reactivos, sean stas tomos, molculas o iones.

Para que el choque de dos partculas garantice la reaccin entre ellas, las partculas deben cumplir las dos condiciones siguientes:

Disponer de laenerga cinticasuficiente para que tengan lugar el reordenamiento de los enlaces y la formacin de una nueva sustancia.

Colisionar con la debidaorientacin.

++ + Br Br H H Br Br H H Br Br Br 2 H H H 2 Br Br H H Br 2 H 2 H Br Br H HBr HBr Eficaz No Eficaz Choque 12. Segn la teora delcomplejo activado o del estado de transicin , cuando las molculas de los reactivos se aproximan, experimentan una deformacin que, en el choque, da lugar a un estado intermedio de alta energa y corta duracin:el complejo activado. La energa de activacin es la energa adicional que deben absorber las molculas de los reactivos para que, al colisionar, lleguen a formar el complejo activado. El complejo activado es una asociacin transitoria muy inestable, ya que su energa es muy alta y adems tiene una corta duracin. 13. .- Estado fsico de los reactivos .- Concentracin de los reactivos .- Temperatura .- Catalizadores 14. .- Estado fsico de los reactivos

Las reacciones son ms rpidas si los reactivos son gaseosos o estn en disolucin.

En las reacciones heterogneas la velocidad depender de la superficie de contacto entre ambas fases, siendo mayor cuanto mayor es el estado de divisin.

15. .- Concentracin de los reactivos

La velocidad de la reaccin se incrementa al aumentar la concentracin de los reactivos, ya que se produce un aumento del nmero de colisiones entre las partculas, que es la primera condicin para que las sustancias reaccionen.

16. .- Temperatura Es fcil comprobar experimentalmente que, por regla general, la elevacin de la temperatura produce un importante aumento de la velocidad de reaccin. Arrhenius propuso en 1889 una expresin matemtica, llamadaecuacin de Arrhenius , que muestra la influencia de la temperatura sobre la constante de velocidad, k, de la que depende la velocidad. K = A e -Ea/RT A = Factor de frecuencia e = Base de los logaritmos neperianos Ea = Energa de activacinR = Constante de los gasesT = Temperatura absolutaDe esta ecuacin podemos deducir que la constante de velocidad es directamente proporcional a la frecuencia de los choques, es mayor cuanto menor es el valor de la energa de activacin y aumenta con la temperatura absoluta. 17. .- Catalizadores

Son sustancias que intervienen en alguna de las etapas de la reaccin pero no se alteran pues se recuperan al final tal como se aadi y no intervienen en la ecuacin global ajustada.

Modifican el mecanismo de la reaccin.

Modifican el valor de la Energa de activacin.

Pueden ser: - Positivos : Hacen que la velocidad aumente al disminuir la Energa de activacin. - Negativos: Hacen que la velocidad disminuya al aumentar la Energa de activacin. En las diapositivas siguientes veremos los perfiles de una reaccin exotrmica y otra endotrmica segn sea catalizada por un catalizador positivo o negativo. 18. .- Catalizadores(Continuacin) REACCIN EXOTRMICA Perfil de reaccin Sin CatalizadorPerfil de reaccin con CatalizadornegativoPerfil de reaccin con CatalizadorpositivoTranscurso de la reaccin Entalpa Reactivos Productos Ea H0 20. AUTORTOMS MATA GARCA CENTRO I.E.S. Pintor Pedro Gmez HUELVA NIVEL MATERIA 2 BACHILLERAT0 QUMICA