Cinética química

1. Cinética química 1.- Rapidez de reacción 2.- Factores que influyen en la rapidez de reacción 3.- Teoría de las colisiones. Mirel Nervenis

2. 1.Rapidez de reacción La rapidez de una reacción química indica cómo varía la concentración de reactivos o productos con el tiempo Ejemplo: Para la reacción + + bB aA cC dD La rapidez de la reacción se puede expresar: Mirel Nervenis

3. Relación rapidez - concentración • La rapidez de una reacción es directamente proporcional al producto de la concentración de los reactivos elevado cada uno al correspondiente orden de reacción. aA + bB  cD + dD Ecuación de rapidez n y m son los órdenes de los reactivos Mirel Nervenis

4. r r r Órdenes de reacción Orden cero Orden uno Orden dos Los órdenes son los que indican la relación entre la rapidez y la concentración; éstos se determinan experimentalmente. Mirel Nervenis

5. 2. Factores que influyen en la velocidad de reacción 1.- Estado físico de los reactivos Las reacciones son más rápidas si los reactivos son gaseosos o están en disolución. En las reacciones heterogéneas la velocidad dependerá de la superficie de contacto entre ambas fases, siendo mayor cuanto mayor es el estado de división. 2.- Concentración de los reactivos 3.- Temperatura Un incremento de la temperatura provoca un incremento en la energía cinética de las moléculas, lo que hace que sea mayor el número de moléculas que alcanza la energía de activación. 4.- Catalizadores Mirel Nervenis

6. 2. Teoría de las colisiones Las reacciones químicas se producen por los choques eficaces entre las moléculas de reactivos Veamos la reacción de formación del HI a partir de I2 e H2 I I H H H HI + HI H eficaz I I H Choque I H I H No eficaz I H I2 + H2 I I H I H I2 H2 Además del choque adecuado las moléculas tienen que tener una energía suficiente, esta energía mínima se denomina energía de activación. Mirel Nervenis

7. Complejo activado Complejo activado Energía de activación Energía de activación Energía potencial Energía potencial Productos Reactivos H>0 H<0 Reactivos Productos Transcurso de la reacción Transcurso de la reacción Reacción exotérmica Reacción endotérmica Mirel Nervenis

8. El complejo activado es una asociación transitoria muy inestable, ya que su energía es superior a las moléculas de reactivo y producto Complejo activado Complejo activado Energía de activación Energía de activación Energía potencial Energía potencial Productos Reactivos H>0 H<0 Reactivos Productos Transcurso de la reacción Transcurso de la reacción Reacción exotérmica Reacción endotérmica Mirel Nervenis

9. EFECTO DE LA TEMPERATURA • En 1888, el químico sueco Svante Arrhenius propone la Energía de Activación y la relación entre rapidez y temperatura. k Frecuencia de choques T Mirel Nervenis

10. Ln K Aplicando logaritmo a la ec. de Arrhenius Mirel Nervenis

11. CATALISIS Reacción no catalizada Reacción catalizada Complejo activado Complejo activado Energía de activación Energía de activación E.A Energía potencial Energía potencial Productos Reactivos H>0 H<0 Reactivos Productos Transcurso de la reacción Transcurso de la reacción Reacción exotérmica Reacción endotérmica Los catalizadores cambian la energía de activación de una determinada reacción, y por lo tanto incrementan la velocidad de reacción Mirel Nervenis

12. E.A sin catalizador E.A con catalizador negativo E.A con catalizador positivo Los catalizadores negativos aumentan la energía de activación se conocen como inhibidores Complejo activado Complejo activado Los catalizadores positivos disminuyen la energía de activación Energía de activación Energía de activación Energía Energía E.A E.A Productos Reactivos H>0 H<0 Reactivos Productos Transcurso de la reacción Transcurso de la reacción Reacción exotérmica Reacción endotérmica Mirel Nervenis Mirel Nervenis