Cinética Química. Equipo de Educación en Química Verde Centro Interdisciplinario de Líquidos Iónicos Programa de Educación Continua para el Magisterio

Transcripción

1 Cinética Química Equipo de Educación en Química Verde Centro Interdisciplinario de Líquidos Iónicos Programa de Educación Continua para el Magisterio

2 1. Velocidad de reacción Qué información te proporciona cada gráfico? Qué variables representan? Cómo definirías velocidad en cada caso?

3 La velocidad de reacción (v) se define, como el cambio en la concentración molar (M) de un reactante o producto por unidad de tiempo en segundos (s).

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5 Velocidad de aparición y desaparición

6 Qué debe ocurrir a los reactantes para que se produzca el cambio?

7 A B Tiempo V = - [A] t V = [B] t

8 Teoría de las colisiones Las reacciones químicas se producen por los choques eficaces entre las moléculas de reactivos Veamos la reacción de formación del HI a partir de I 2 e H 2 I I H H I I H H H I I H H HI + HI I H I 2 + H 2 I I I H H I 2 H 2 Además del choque adecuado las moléculas tienen que tener una energía suficiente, esta energía mínima se denomina energía de activación.

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12 Perfil de una reacción Energía de activación

13 Teoría de las colisiones. Energía de activación (E a ). Corresponde a la mínima energía necesaria para que se inicie la reacción química. Por lo tanto, para que los choques entre las moléculas sean efectivos y produzcan una nueva sustancia, dichas moléculas deben poseer una energía cinética mayor o igual a la energía de activación. Además, la energía de activación es la necesaria para formar el complejo activado, a partir del cual la reacción transcurre de forma natural.

14 Complejo Activado Asociación transitoria de las moléculas como estado intermedio entre reactantes y productos: - No es aislable - Corta vida media - Alta energía Por lo tanto, otra forma de definir Ea es la energía necesaria para que los reactantes formen el complejo activado.

15 Perfil de una reacción

16 Debido a que las reacciones involucran ruptura y la formación de enlaces las velocidades de las reacciones dependen de la naturaleza de los reactivos mismos. Por lo tanto, para modificar las velocidades en las que ocurren las reacciones: 1) Naturaleza de los reactantes 2) Grado de división o Superficie de contacto. 3) Las concentraciones de los reactivos. 4) La temperatura a la que ocurre la reacción. 5) La presencia de un catalizador.

17 1) Naturaleza de los reactivos

18 1) Naturaleza de los reactivos Ácido cítrico Bicarbonato de sodio

19 2) Grado de división o superficie de contacto. Los reactivos deben colisionar entre sí para poder reaccionar. Entre más rápido colisionen las moléculas, más rápido reaccionan. Cuando los reactivos se encuentran en fases diferentes, como cuando un es un gas y el otro es un sólido, la reacción esta limitada a su área de contacto.

20 2) Grado de división o superficie de contacto. Al freír las papas En cuál situación se freirán más rápido?

21 3) Las concentraciones de los reactivos. La mayoría de las reacciones químicas se llevan a cabo más rápido si aumenta la concentración de uno o más de los reactivos. Esto se explica porque conforme aumenta la concentración, aumenta la frecuencia de choques efectivos, lo que origina velocidades mayores.

22 En cuál de los recipientes (A o B) se producirá la reacción con mayor velocidad? En cuál de las dos situaciones hay una mayor concentración de oxígeno?

23 4) La Temperatura a la que ocurre la reacción. Las velocidades de las reacciones químicas aumentan conforme se incrementa la temperatura. Al aumentar la temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas. Cuando las moléculas se mueven más rápido, chocan con más frecuencia y también con mayor energía, lo que aumenta la velocidad de reacción.

24 La refrigeración de alimentos como los lácteos evita que las reacciones bacterianas de descomposición ocurran a una menor velocidad.

25 5) La presencia de un catalizador.

26 5) La presencia de un catalizador. Los catalizadores son sustancias que aumentan las velocidades de reacción sin ser consumidos; afectan los tipos de colisiones que dan lugar a la reacción. La fisiología de casi todas las especies vivas depende de las enzimas, moléculas proteicas que actúan como catalizadores que aumentan las velocidades de reacciones bioquímicas seleccionadas.

27 Cinética Química Equipo de Educación en Química Verde Centro Interdisciplinario de Líquidos Iónicos Programa de Educación Continua para el Magisterio