Cinética -Definición de velocidad de reacción.
La velocidad de
Reacción representa la rapidez con la que tiene lugar la transformación química
De los reactivos en productos. . Aunque la velocidad de los procesos químicos
Es de gran importancia, resulta muy difícil predecir qué proceso será rápido y
Cuál será lento. Puesto que la velocidad es el cociente entre una concentración
Y el tiempo, la unidad en la que se expresa normalmente es mol / (litro)·
(segundo),es decir, mol /l·s
–En la ecuación
De velocidad, ¿qué representa v, K, [concentraciones molares], α, β?v es la
Velocidad instantánea. /[A], [B]… son concentraciones molares de los reactivos
En un instante dado. /K es la constante de velocidad o coeficiente cinético. /Los
Exponentes α y β se llaman, respectivamente, orden de la reacción respecto al
reactivo
A y orden de la reacción respecto al reactivo B. La suma de α + β es
El orden total de la reacción.
-¿Qué indica el orden parcial de una Reacción? El orden parcial de una reacción es una magnitud que se determina Experimentalmente e indica cómo depende la velocidad de reacción de la Concentración.
-Teoría de las colisiones de las reacciones químicas.Una reacción química Supone ruptura de enlaces en los reactivos y formación de otros nuevos en los Productos. Para que esto ocurra las moléculas de los reactivos tienen que Entrar en contacto, han de colisionar. Para que las colisiones sean eficaces (se produzca reacción) hacen falta dos condiciones: las moléculas reaccionantes Han de tener suficiente energía para que al chocar puedan romperse algunos Enlaces (o relajarse mucho). Estas moléculas se llaman moléculas activadas, y La energía mínima requerida se llama energía deactivación. /los choques han de Verificarse con una orientación adecuada.
-Teoría del estado de transición de las reacciones químicas.Esta teoría supone
Que la reacción transcurre a través del llamado complejo activado o complejo de
Transición, que es un agregado constituido por moléculas reaccionantes, en el
Que algunos de los enlaces se han relajado (o roto) y se han empezado a formar
Nuevos enlaces. Debido a su elevada energía el complejo activado es muy
Inestable, y se descompone inmediatamente, originando los productos de la
Reacción. Para que se forme el complejo activado las moléculas de los reactivos
Deben absorber una energía adicional que es la energía de activación.
Cuanto
Mayor sea el valor de la energía de activación menor será, en general, la
Velocidad de reacción, ya que pocos choques de moléculas serán eficaces. Por el
Contrario, en las reacciones con baja energía de activación, se ve favorecida
La velocidad de reacción por ser mayor el número de choques eficaces. Debido a
La existencia del estado de transición, aunque una reacción sea exotérmica, ∆H
< 0, y espontánea, ∆G < 0, necesita una aportación energética para
Comenzar a producirse. Gracias a la necesidad de una energía de activación, el
Folio que estás leyendo no se quema espontáneamente en la atmósfera de oxígeno
Que respiramos.
–Complejo activado o complejo de transición. Definición.complejo activado o complejo de transición, que es un agregado Constituido por moléculas reaccionantes, en el que algunos de los enlaces se Han relajado (o roto) y se han empezado a formar nuevos enlaces. Debido a su Elevada energía el complejo activado es muy inestable, y se descompone Inmediatamente, originando los productos de la reacción
-Energía de activación. Definición.Para que se forme el Complejo activado las moléculas de los reactivos deben absorber una energía Adicional que es la energía de activación. Cuanto mayor sea el valor de la Energía de activación menor será, en general, la velocidad de reacción, ya que Pocos choques de moléculas serán eficaces. Por el contrario, en las reacciones Con baja energía de activación, se ve favorecida la velocidad de reacción por Ser mayor el número de choques eficaces.
-Influencia de la temperatura en la Velocidad de reacción.Experimentalmente se comprueba que al aumentar la Temperatura se produce un aumento importante de la velocidad de reacción, Debido a que al elevar la temperatura aumenta mucho el porcentaje de moléculas Activadas, esto es, con energía cinética superior a la energía de activación, y Con ello, el número de choques eficaces.
-Influencia de las concentraciones en la Velocidad de reacción.En reacciones homogéneas (aquellas en que reactivos Y productos están en la misma fase), un aumento de la concentración de los Reactivos favorece la velocidad de la reacción, ya que al aumentar el número de Partículas por unidad de volumen se produce un aumento del número de colisiones Entre las partículas, siendo ésta la primera condición para que las sustancias Reaccionen. Ejemplo:Zn+H2SO4 diluidoZn+H2SO4 concentradoàreacciona con mayor rapidez
-Influencia de la naturaleza, estado físico Y grado de división de los reactivos, en la velocidad de reacción.Las reacciones que No implican un reajuste de enlaces suelen ser muy rápidas (reacciones entre Iones). En cambio, las que requieren romper y formar enlaces suelen ser muy Lentas.Hay otras reacciones que aparentemente parece que fueran lentas y sin Embargo no lo son, tal es el caso de la siguiente reacción:5 Fe2++MnO4–+8 H +à5 Fe3++Mn2++4 H2OLa explicación de que sea rápida es que transcurre a Través de varios pasos mucho más simples, llamados reacciones elementales./Estado físico de los Reactivos: Las reacciones entre gases o entre sustancias Disueltas suceden con mayor rapidez que si las sustancias están en estado Sólido. En el primer caso es mayor el número de choques entre las moléculas, lo Que favorece la velocidad de reacción. /Grado de división de los reactivos:En las reacciones heterogéneas los reactivos están en fases diferentes, Por ejemplo, cuando un sólido reacciona con un líquido o con un gas; en este Caso la reacción sólo tiene lugar en la superficie de contacto, por lo que la Velocidad de reacción aumenta mucho al aumentar el área de dicha superficie. Por tanto, las reacciones pueden ser muy rápidas si los reactivos sólidos se Encuentran finamente divididos.
-Influencia de los catalizadores en la velocidad de reacción.Son sustancias que Aumentan la velocidad de reacción porque rebajan la energía de activación, Consiguiendo que la reacción transcurra por un camino más fácil.Los Catalizadores toman parte activa en la reacción, formando compuestos Intermedios lábiles (capaces de transformarse en otros más estables), que se Descomponen enseguida regenerando el catalizador, por lo que éste no se Consume. Además, no producen ninguna alteración química permanente en la Reacción, ni tampoco alteran las funciones termodinámicas de la misma (∆H y ∆G).Tipos de catalizadores:Homogéneos Heterogéneos Enzimas
-Definición de mecanismo de reacción.Muchas de las Reacciones no se realizan como se indica en la ecuación química Estequiométrica, sino que transcurren a través de varias etapas intermedias Denominadas reacciones elementales, que representan el avance de la reacción Global a nivel molecular.
-Definición de reacción elemental. El conjunto de esas Reacciones elementales recibe el nombre de mecanismo de la reacción.
-Definición de molecularidad. La molecularidadde una reacción o de cada etapa de un mecanismo es el Número de especies químicas (moléculas, átomos o iones) que intervienen en la Misma como reactivos.