PPTCANELQMA03001V4ClaseCintica qumica I: velocidad de reaccin

Caracterizar la velocidad de una reaccin y sus factores.

Determinar el orden de una reaccin.

Conocer los catalizadores orgnicos e inorgnicos.

Corresponde al cambio en la concentracin de un reactivo o de un producto con respecto al tiempo. Se mide en unidades de M/s.La velocidad se expresa comoDonde [A] y [B] son los cambios en la concentracin (molaridad) en un determinado periodo t (tiempo). Para una reaccin

La ecuacin cintica o ley de velocidad expresa la relacin de la velocidad de una reaccin con la constante de velocidad de los reactivos, elevados a alguna potencia. La ley de la velocidad tiene la formaDonde x e y son nmeros que se determinan experimentalmente y definen el orden de la reaccin. Para una reaccin

1. Reacciones qumicas de primer ordenCorresponden a reacciones cuya velocidad depende de la concentracin de un reactivo elevada a la primera potencia.2. Reacciones qumicas de segundo ordenCorresponden a reacciones cuya velocidad depende de la concentracin de uno de los reactivos elevada a la segunda potencia, o de la concentracin de dos reactivos diferentes, cada uno elevado a la primera potencia.

La reaccin del xido ntrico (NO) con hidrgeno (H2) a 1280 C esA partir de los siguientes datos, medidos a dicha temperatura, determine la ley de la velocidad.

Experimento[NO][H2]Velocidad inicial (M/s)15.0x10-32.0x10-3 1.25x10-5210.0x10-32.0x10-3 5.0x10-5310.0x10-34.0x10-310.0x10-5

Los experimentos 1 y 2 muestran que al duplicar la concentracin de NO a una concentracin constante de H2, la velocidad se cuadruplica.

Segundo orden respecto de NO

Los experimentos 2 y 3 muestran que al duplicar la concentracin de H2 a una concentracin constante de NO, la velocidad se duplica.

Primer orden respecto de H2 Se observa que la reaccin es de primer orden respecto de H2, a pesar de que el coeficiente estequiomtrico del H2 en la ecuacin balanceada es 2.Reaccin de tercer orden global (2+1)

Experimento[NO][H2]Velocidad inicial (M/s)15.0x10-32.0x10-31.25x10-5210.0x10-32.0x10-35.0x10-5310.0x10-34.0x10-310.0x10-5

Velocidad = k [NO]2 [H2]

Para que la reaccin se lleve a cabo dependemos deLa direccin de colisin entre partculasLa energa asociada a la colisinSolo la orientacin correcta permite que los enlaces se puedan romperLos choques necesitan de una energa mnima para iniciar la ruptura de enlaces

Energa de ActivacinPara que una reaccin ocurra, las molculas que chocan deben tener una energa cintica total igual o mayor que la energa de activacin (Ea), que es la mnima cantidad de energa que se requiere para iniciar una reaccin qumica.Complejo activadoAl chocar las molculas, forman un complejo activado (tambin denominado estado de transicin), que es una especie formada temporalmente por las molculas de reactivo, antes de formar el producto.

Su efecto es aumentar la velocidad de la reaccinNo aparecen nunca en la ecuacin estequiomtricaNo alteran la posicin del equilibrio ni el calor de reaccinSon sustancias que, actuando en pequeas proporciones, disminuyen la energa de activacin de la reaccin y/o provocan una correcta orientacin al choque de las especies reactantes, de forma que este sea eficaz.

Catlisis heterogneaLos reactivos y catalizadores estn en fases distintas. El catalizador es un slido y los reactivos son gases o lquidos (ej.: convertidor cataltico).Catlisis homogneaLos reactivos y catalizadores estn dispersos en una sola fase, generalmente lquida.Tiene ventajas por sobre la C. heterognea: puede realizarse en condiciones atmosfricas y son ms baratos.Catlisis enzimticaLas enzimas son catalizadores biolgicos altamente especficos. Realizan una catlisis homognea: sustrato y la enzima estn en disolucin acuosa.Se forma un complejo enzima-sustrato (ES).

A altas temperaturas, dentro de un motor, el nitrgeno y el oxgeno gaseoso reaccionan para formar xido ntrico.En la atmsfera, el NO se combina rpidamente con el O2 para formar NO2. Tambin se producen monxido de carbono (CO) y varios hidrocarburos, todos ellos gases contaminantes.

Velocidad afectada porConcentracinPresinEstado fsicoCatalizadoresTemperaturaUna mayor cantidad de partculas favorece los choquesMs temperatura implica ms cintica y ms choquesFavorecen la colisin, sin ser consumidos en la reaccinEn slidos, est asociada a superficie de contactoEn gases, acta de forma similar a la concentracin

N ClaveUnidad TemticaHabilidad1ECinticaComprensin2ACinticaReconocimiento3DCinticaASE4CCinticaASE5ECinticaReconocimiento6CCinticaComprensin7DCinticaComprensin8CCinticaComprensin9DCinticaReconocimiento10ECinticaReconocimiento

N ClaveUnidad TemticaHabilidad11DCinticaComprensin12DCinticaReconocimiento13DCinticaASE14ACinticaReconocimiento15BCinticaComprensin

FinalidadCINTICAQUMICAMide la velocidad de una reaccin qumicaAfectada porCatalizadoresQumicos Homogneos HeterogneosBiolgicos EnzimasEstado fsicoPresinConcentracinTemperaturaDe tipo

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En la prxima sesin, estudiaremos Cintica qumica II: equilibrio qumico

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