2cinetica
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Este documento presenta los conceptos fundamentales de la cinética química, incluyendo la velocidad de reacción, los factores que afectan la velocidad como la temperatura y la concentración de reactivos, el orden de reacción, y la ley de Arrhenius. El objetivo es definir e ilustrar los principios básicos que rigen cómo y por qué ocurren las reacciones químicas a diferentes velocidades.
![2. Velocidad de reacción
Incremento de la concentración
de productos
Disminución de la concentración
de reactivos
Unidades
v =
1
b
∆ B[ ]
∆t
=
1
c
∆ C[ ]
∆t
= −
1
a
∆ A[ ]
∆t
v =
1
b
d B[ ]
dt
=
1
c
d C[ ]
dt
= −
1
a
d A[ ]
dt
mol.l−1
.s−1](https://image.slidesharecdn.com/2cinetica-111020155756-phpapp02/85/2cinetica-4-320.jpg)
![4. Concentración de los reactivos:
Ley de velocidad
Mayor concentración
equivale a mayor
numero de choques
moleculares
Ley de velocidad
Constante de
velocidad
v = K. A[ ]
α
. B[ ]
β](https://image.slidesharecdn.com/2cinetica-111020155756-phpapp02/85/2cinetica-10-320.jpg)
![4. Cinética de orden cero
Órdenes cero
−
d A[ ]
dt
= k. A[ ]
0
= k
A[ ] = A[ ]o
− k.t](https://image.slidesharecdn.com/2cinetica-111020155756-phpapp02/85/2cinetica-12-320.jpg)
![4. Cinética de primer orden
Cinética de primer orden
−
d A[ ]
dt
= k. A[ ]
A[ ] = A[ ]o
.e−k.t](https://image.slidesharecdn.com/2cinetica-111020155756-phpapp02/85/2cinetica-13-320.jpg)
![4. Cinética de orden dos
Segundo orden
−
d A[ ]
dt
= k. A[ ]
2
1
A[ ]
=
1
A[ ]o
+ k.t](https://image.slidesharecdn.com/2cinetica-111020155756-phpapp02/85/2cinetica-14-320.jpg)
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- 1. Cinética química 1. Introducción a la cinética química 2. Velocidad de reacción 3. Factores de los que depende la velocidad 4. Orden de reacción y molecularidad 5. Ley de Arrhenius © Patricio Gómez Lesarri
- 2. Objetivos 1.Definir el término velocidad de reacción 2.Diseñar procedimientos experimentales para medir velocidades de reacción 3. Describir la teoría cinética 4.Definir la energía de activación 5.Describir la teoría de las colisiones 6.Explicar los factores que afectan a la velocidad: temperatura, presión, tamaño de las partículas 7.Explicar las curvas de distribución de Maxwell-Boltzmann y sus efectos sobre la cinética de una reacción 8.Describir el efecto de los catalizadores
- 3. 1. Introducción Reacciones rápidas vs. lentas Velocidad vs calor Velocidad vs. Espontaneidad Cinética química
- 4. 2. Velocidad de reacción Incremento de la concentración de productos Disminución de la concentración de reactivos Unidades v = 1 b ∆ B[ ] ∆t = 1 c ∆ C[ ] ∆t = − 1 a ∆ A[ ] ∆t v = 1 b d B[ ] dt = 1 c d C[ ] dt = − 1 a d A[ ] dt mol.l−1 .s−1
- 5. 3. Factores que afectan a la velocidad de reacción Naturaleza de los reactivos Superficie de contacto Presencia de catalizadores Concentración de los reactivos Temperatura
- 6. 3. Naturaleza de los reactivos Característica propia de reactivos y productos Teoría de las colisiones (Lewis, 1920) Número de choques Choques eficaces (orientación, energía)
- 7. 3. Energía de activación Curso de la reacción Energía de activación( rápidas/le ntas) Estado de transición (activación)
- 8. 3. Presencia de catalizadores Sustancia que disminuye la energía de activación Mismos reactivos y productos diferente estado de transición No se consume en la reacción No afecta al equilibrio (rendimiento) de la reacción: acelera la reacción directa e inversa
- 9. 3. Superficie de contacto Mayor exposición de un reactivo equivale a mayor número de moléculas en interacción
- 10. 4. Concentración de los reactivos: Ley de velocidad Mayor concentración equivale a mayor numero de choques moleculares Ley de velocidad Constante de velocidad v = K. A[ ] α . B[ ] β
- 11. 4. Orden de reacción y molecularidad Órdenes de reacción Determinación experimental Molecularidad del proceso Mecanismo de la reacción
- 12. 4. Cinética de orden cero Órdenes cero − d A[ ] dt = k. A[ ] 0 = k A[ ] = A[ ]o − k.t
- 13. 4. Cinética de primer orden Cinética de primer orden − d A[ ] dt = k. A[ ] A[ ] = A[ ]o .e−k.t
- 14. 4. Cinética de orden dos Segundo orden − d A[ ] dt = k. A[ ] 2 1 A[ ] = 1 A[ ]o + k.t
- 15. 5. Temperatura: Ley de Arrhenius Mayor temperatura siempre aumenta exponencialmente la velocidad del proceso Equivalencia a una disminución de energía de activación K = A.e −Ea RT
- 16. 5. Distribución de Maxwell- Boltzmann Aumento de temperatura Aumento de la proporción de moléculas con energía mayor que la energía de activación