Equilibrio y velocidad de reacción

Equilibrio y velocidad de reacción

Procesos espontáneos y no espontáneosProcesos espontáneos: Son aquellos que ocurren naturalmente sin requerir causa o estímulos externos.

No espontáneos: Son aquellos que para producirse necesitan un agente externo.

Espontaneidad de una reacción.La termodinámica debe ser estudiada para determinar si una reacción es o no espontánea, esta permite determinar la cantidad de trabajo útil que produce la reacción además muestra los dos factores competitivos que determina la espontaneidad de una reacción:

Entalpia: estabiliza los materiales al generar enlaces más fuertes y hacer compuestos más ordenados. Entropía: estabiliza los materiales al desordenarlos.

Primera Ley de la Termodinámica: La energía no se crea ni se destruye solo se transforma.

La energía térmica de un sistema se asocia con el movimiento de sus moléculas, los enlaces se consideran como energía potencial, el calor asociado a una reacción se llama entalpía y se denota como ∆H, si el proceso es endotérmico, se consume energía y eso indica que los productos tienen mayor energía.

Segunda Ley de la Termodinámica: Un sistema y sus alrededores tienden espontáneamente a desordenarse, el grado de desorden se conoce como entropía y se designa con S.∆S = S productos – S reactivos

La energía libre ∆G (GIBS)Se define como la máxima cantidad de energía que se obtiene de una reacción.

Si ∆G > 0 → indica que la reacción no es espontánea por lo tanto requiere energía para ocurrir.Si ∆G = 0 → indica que la reacción ya ocurrió y está en su estado final. (Equilibrio)Si ∆G < 0 → indica que la reacción es espontánea y necesita energía para que ocurra.

Energía cinética.Es el estudio del comportamiento de las reacciones respecto al tiempo.

Colisiones y Reactividad.Para que un compuesto reaccione necesita chocar con otro, con una energía superior a la fuerza de los enlaces, a la cantidad mínima de energía para que la reacción ocurra le llamamos energía de activación.

Catalizadores. Son substancias que aumentan la velocidad de una reacción sin ser usados por esta, un catalizador no tendrá efecto ni en la constante de equilibrio ni en la posición del equilibrio.

Principio de Chatelier.Cuando se aplica una restricción a un sistema químico en equilibrio el sistema se altera de tal manera que

elimina la restricción.Alteración de temperatura: cuando una reacción procede absorbiendo o generando calor en una dirección dada.Alteración de concentración: al cambiar la concentración añadiendo o removiendo un producto o reactivo se ejerce una tensión para eliminarla del sistema y este cambiara.

Cinética Química

La cinética química es el campo de la química que se ocupa de la rapidez o velocidad con la que ocurren las reacciones químicas, es decir, la desaparición de reactivos para convertirse en productos; así como de los mecanismos de las mismas.La cinética química es hoy por hoy un estudio puramente empírico y experimental, pues a pesar de la gran cantidad de conocimientos sobre química cuántica que se conocen, siguen siendo insuficientes para predecir ni siquiera por aproximación la velocidad de una reacción química, por lo que la velocidad de cada reacción se determina experimentalmente.La velocidad de una reacción química como la cantidad de sustancia formada o transformada por unidad de tiempo, la velocidad de reacción no es constante.La velocidad de reacción se mide en unidades de concentración/tiempo, esto es, en (mol/l)/s es decir moles/ (l·s). La velocidad media de aparición del producto en una reacción está dada por la variación de la concentración de una especie química con el tiempo: v=dC/dt. La velocidad de aparición del producto es igual a la velocidad de desaparición del reactivo. De este modo, para una reacción química hipotética:aA + bB --> gG + hHla velocidad de reacción se define como:r = k [A]a[B]bExisten varios factores que afectan la velocidad de una reacción química: la concentración de los reactivos, la temperatura, la existencia de catalizadores y la superficie de contactos tanto de los reactivos como del catalizador.La rapidez de reacción aumenta con la temperatura porque al aumentarla incrementa la energía cinética de las moléculas. Con mayor energía cinética, las moléculas se mueven más rápido y chocan con más frecuencia y con más energía.Al encontrarse los reactantes en distintas fases aparecen nuevos factores cinéticos a analizar. No cabe duda de que aún mayor es el área de contacto reduce la resistencia al transporte, pero también son muy importantes la difusividad del reactante en el medio, y su solubilidad, dado que esta es el límite de la concentración del reactante, y viene determinada por el equilibrio entre las fases.Los catalizadores aumentan la rapidez de una reacción sin transformarla, además mejoran la selectividad del proceso, reduciendo la obtención de productos no deseados. Existen catalizadores homogéneos, que se encuentran en la misma fase que los reactivos (por ejemplo, el hierro III en la descomposición del peróxido de hidrógeno) y catalizadores heterogéneos, que se encuentran en distinta fase (por ejemplo la malla de platino en las reacciones de hidrogenación).Los catalizadores también pueden llegar a retardar reacciones, no solo acelerarlas, en este caso se suelen conocer como inhibidores.La mayoría de las reacciones son más rápidas cuanto más concentrados se encuentren los reactivos. Cuanta mayor concentración, mayor frecuencia de colisión. Una ecuación que pueda emplearse para predecir la dependencia de la velocidad de reacción con las concentraciones de reactivos es uno de los objetivos básicos de la cinética química. Esa ecuación, que es determinada de forma empírica, recibe el nombre de ecuación de velocidad.La energía cinética sirve para originar las reacciones, pero si las moléculas se mueven muy lento, las moléculas solo rebotarán al chocar con otras moléculas y la reacción no sucede. Para que reaccionen las moléculas, éstas deben tener una energía cinética total que sea igual o mayor que cierto valor mínimo de energía llamado energía de activación (Ea). Una colisión con energía Ea o mayor, consigue que los átomos de las moléculas alcancen el estado de transición. Pero para que se lleve a cabo la reacción es necesario también que las moléculas estén orientadas correctamente. La constante de la velocidad de una reacción (k) depende también de la temperatura ya que la

energía cinética depende de ella. La relación entre k y la temperatura está dada por la ecuación de Arrhenius:

ln = ln A- Ea/RT

Donde A es el factor de frecuencia de la materia prima con la presión...

Mapa Conceptual " TERMOQIUMICA "

http://pdf.rincondelvago.com/termoquimica_6.html

CONCEPTOS BASICOS Y TERMODINAMICO

CONCEPTOS BASICOS DE TERMODINAMICADenominamos estado de equilibrio de un sistema cuando las variables macroscópicas presión p, volumen V, y temperatura T,no cambian. El estado de equilibrio es dinámico en el sentido de que los constituyentes del sistema se mueven continuamente. Podemos llevar el sistema desde un estado inicial a otro final a través de una sucesión de estado de equilibrio. Se denomina ecuación de estado a la relación que existe entre las variables p, V y T.La ecuación de estado más sencilla es la de un gas ideal pV=nRT, donde n representa el numero de moles, y R la constante de las gases. Se denomina energía interna de el sistema a la suma de las energías de todas las partículas. En un gas ideal las moléculas solamente tienen energía cinética, los choques entre las moléculas se suponen perfectamente elásticos, solamente depende de la temperatura.TRABAJO MECANICO HECHO POR O SOBRE EL SISTEMAEl efecto de el gran número de colisiones que tienen lugar en la unidad del tiempo, se puede representar por una fuerza F que actúa sobre toda la superficie de la pared. El trabajo total realizado cuando el sistema pasa de el estado A cuyo volumen es VA a el estado B cuyo volumen es VB.EL CALOREs el nombre dado a una transferencia de energia de tipo especial en el que intervienen gran número de partículas. Se denomina calor a la energía que intercambia entre un sistema y el medio que lo rodea debido a que los choques entre las moléculas del sistema y el exterior al mismo y siempre que no pueda expresarse macroscópicamente como de fuerza por desplazamiento. La energía interna que tiene una sustancia debido a que su temperatura, que es esencialmente a la escala microscópica la energía cinética de sus moléculas. El calor se considera positivo cuando fluye hacia el sistema, incrementa su energía interna, se considera negativo cuando fluye desde el sistema, disminuye su energía interna.Cuando una sustancia incrementa su temperatura el calor absorbido se obtiene multiplicando la masa por el calor específico c y por la diferencia de temperatura TB-TA. Cuando no hay intercambio de energía entre dos sistemas están en equilibrio, para que dos sistemas estén en equilibrio térmico debe de estar a la misma temperatura.PRIMERA LEY TERMODINAMICAA cada estado del sistema le corresponde una energía interna, también podemos cambiar el estado del sistema poniéndolo en contacto térmico con otro sistema a diferente temperatura. Ecuación de la conservación de la energía del sistema ∆U=Q-W. La energía interna U del sistema depende únicamente de el estado del sistema, un gas ideal de su temperatura y la transferencia de calor o el trabajo mecánico de el camino seguido.Transformación a volumen constante dU=dQ=ncvdT, Transformación a presión constante dU=ncpdT-pdV.La ecuación de una transformación adiabática la hemos obtenido a partir de un modelo simple de gas ideal.http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo/Termo.html#Conceptos%20básicos

Publicado por Ana Luisa Lopez Perezen 14:03 0 comentarios  

MARTES 12 DE FEBRERO DE 2008

Hola este es mi blog, estudio sexto semestre de preparatoria aqui se mostraran tareas, investigaciones de las cuales tu podras leer y hacer comentarios espero te guste y pueda servirte de ayuda,. gracias

Publicado por Ana Luisa Lopez Perezen 04:43 0 comentarios  

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