Factores que afectan a la velocidad de una reacción.

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1 Factores que afectan a la elocidad de una reacción. Naturaleza de las sustancias. stado físico. Concentración de los reactios. l aumentar aumenta la elocidad. Temperatura. l aumentar aumenta la elocidad. fecto del disolente Fuerza iónica Constante dieléctrica Presencia de catalizadores. Pueden aumentar o disminuir la elocidad. T 7. Reacciones en disolución. fecto de disolente: la constante dieléctrica y la fuerza iónica. FCTO DL DOLVNT Dependiendo del tipo de soluto y solente, este último tiene un papel secundario o de relleno o un efecto marcado. Los efectos marcados incluyen:. efecto celda. fuerza iónica. constante dieléctrica 4. catálisis. fecto celda en solución ncuentro Colisión Proceso en que los reactios difunden hasta estar contiguos s un choque. n reacciones en solución, cada encuentro implica muchas colisiones, en un gas no hay diferencias entre encuentro y colisión. fecto celda, efecto jaula o efecto Franc-Rabinoich. fecto de la fuerza iónica Disolente apolar Disolente polar: lectrolitos fuertes lectrolitos débiles se ajustan al modelo de la teoria del estado de transicion / Σ z i c i. fecto de la fuerza iónica Productos [][] [ ] Velocidad de reacción bt b constante de oltzman h h constante de Planc a [ ] Ke a a [ ]

2 [ ] K e [ ] K e log log Z cuación de ronsted -jerrum Log Α cζ Z Debye-H jemplo influencia de la fuerza iónica del disolente en la elocidad de reacción log log z z z z z z z z. fecto de la constante dieléctrica La constante dieléctrica es un parámetro físico característico del disolente Productos dp [ ] K [ ] e Ke K e [ ] [ ] K e e G Δ RT K e e e ΔG ΔG ΔG LCT ΔG RT ΔG RT ΔG LCT Ze Z ZZe ZZe e Ke Z Ze jemplo influencia de la constante dieléctrica del disolente en la ZZe log T 9. Catálisis. Catálisis ácido-base. Catálisis enzimática. ecanismos. log ε z z z z z z

3 Una reacción catalítica es una reacción en la que la se adiciona un componente C que acelera la elocidad de la reacción Características:. l catalizador es un sustancia que cambia la elocidad de una reacción química y que no se modifica durante su acción.. l catalizador no modifica la reacción. nterienen en alguna etapa de la reacción pero no se modifica pues se recuperan al final y no aparece en la ecuación global ajustada. odifican el mecanismo y por tanto a. La energía de actiación en presencia del catalizador disminuye pero la entalpía de reacción es la misma. 4. Los catalizadores son específicos. 5. No se modifican los parámetros termodinámicos, ni la constante de equilibrio 6. fectos muy notorios. Catalizadores Pueden ser: Positios: hacen que pues consiguen que a. Negatios: hacen que pues consiguen que a. Gráfica de perfil de la reacción con y sin catalizador nergía a Reactios Complejo actiado a Reacción no catalizada Reacción catalizada Productos ΔH> ecanismo de una reacción con P VK[][] i actúa C, la reacción tiene lugar en dos etapas. C C TP RPD C P [ C] eq C Transcurso de la reacción ecanismo de una reacción con V d[p] [ ][ C] [ C] ustituyendo en eq : [][C] [(C) ] [(C) ] [ C] [ ][ C] ecanismo de una reacción con d[ C] [ ][ C] [( C) ] [( C) ] V [ ][ C] C ustituyendo en eq : [ ][ C] [ ]

4 ecanismo de una reaccion con [ C] >> [ ][ C] [ ][ C] [ ][ C] [ ] c Constante catalítica del proceso Orden global er orden Para >> [ ][ C] [ ][ C] [ ][ C] [ ][ C] V K[ ][ C] K [ ][ C] [ ] C Tipos de catálisis Homogéneos: en la misma fase que los reactios. C y en la misma fase: Ácido-base Heterogéneos: se encuentra en distinta fase. C sólido gas o líquido: dsorción Orden global n funcion de c n Catálisis Homogéneas Ácido-base s una reacción catalítica en que el catalizador son los iones H y OH - del medio (especifica) o bien sustancias que actúan como ácidos o como bases (general). l sustrato,, puede ser catalizado por los tipos de iones y por tanto se pueden dar las reacciones siguientes para un mismo. P H P H H OH - P OH OH- La elocidad de la reacción [] H OH OH [ H ] 4

5 TPO D CTL CDO [ H ] [ OH ] H OH [ H ] OH H OH PRTR D T XPRON PODO DFRNCR DO TPO D CTL Catálisis ácida, [ >> H OH o H H ] OH[ OH ] H [ H ] log log H logh Teniendo en cuenta que ph log[ H ] log logh ph TPO D CTL CDO Catálisis básica OH >> H, [ H ] OH[ OH ] OH log log [ OH ] OH H log o OH Teniendo en cuenta que [ OH ] log log K W [ H ] ( ) logh log( ) ph OH W OH W Catálisis microheterogénea: Catalisis enzimática l caso más sencillo: ichaelis-enten º etapa se forma el complejo enzima-sustrato. º etapa, el complejo enzima-sustrato da lugar a la formación del producto, liberando el enzima libre * odelo cinético: se ajusta al estado de transición P [] Para determinar []* aplicamos la hipótesis del estado estacionario [] [] [] Paso lento d [() ] [][] [() ] [() ] olo se puede ealuar a elocidad en etapas iniciales del proceso cinético, concentrcion inicial del enzima. [] 5

6 6 Para aplicar este modelo hay que considerar una serie de aproximaciones. La etapa determinante del proceso es la descomposición del.. La primera etapa es suficientemente rápida para que se alcance el equilibrio. olo se puede ealuar la elocidad de las etapas iniciales correspondientes a y 4. l enzima solo puede estar como (libre) o como. Principio de conseración de la masa. [ ][][] [()] [()] [][] d[()] [][ ]-[] [()] [()] [][()] ][] [ d[()] [] [] [] [] Parámetros cinéticos de las reacciones enzimáticas. Velocidad máxima corresponde a las condiciones iniciales cuando actúa toda la. [] es muy eleada. Podemos aproximar: Podemos definir la elocidad enzimática en función de la V. Definimos la constante de ichaelis-ente. Podemos definir la elocidad enzimática en función de la V y de K. K m es característica de cada reacción Tiene unidades de concentración Cuando K >> [] se alcanza V

7 Cinética de la Catálisis nzimática Representación f[] Cuando [] Cinética de la Catálisis nzimática Representación doble inersa o de Lineweaer-ur V [] 7