Nociones de Cinética Química. Velocidad de reacción Orden de reacción Constante de velocidad Vida media de una reacción

Documentos relacionados
CINÉTICA QUÍMICA. Dr. Hugo Cerecetto. Prof. Titular de Química

Bárbara Cánovas Conesa. Cinética Química. Velocidad de una Reacción

Velocidad es la variación de la concentración de una de las sustancias de la reacción con el tiempo. Su unidad es: mol L 1 s 1.

Estudia la velocidad a la que ocurren las reacciones químicas

TEORÍA DE LAS COLISIONES

Tema 12: Estudio Cinético de las Reacciones Químicas

UD 5. Cinética de las reacciones químicas

Representa la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, o la cantidad de producto que aparece por unidad de tiempo.

transparent CINÉTICA QUÍMICA Prof. Jorge Rojo Carrascosa 4 de noviembre de 2013

Cinética Química. Prof. Sergio Casas-Cordero E.

UNIVERSIDAD DE PUERTO RICO EN HUMACAO DEPARTAMENTO DE QUÍMICA ( QUIM Módulo de Cinética

SEGUNDO DE BACHILLERATO QUÍMICA. a A + b B c C + d D

Velocidad de Reacción y Equilibrio Químico

Velocidad de Reacción y Equilibrio Químico

UNIDAD 2. CINÉTICA QUÍMICA

CINÉTICA QUÍMICA. jose.profeblog.es

Disminución de velocidad reactivos con el tiempo, véase como disminuye la pte. t (s) [Sustancia] d[sustancia] v = lim = t dt

CINÉTICA QUÍMICA. También deberemos tener en cuenta los coeficientes estequiométricos.

v m Estudio de la velocidad de las reacciones químicas y de los factores que la afectan. Diferencia entre espontaneidad y rapidez

TEORÍA. Cinética quimica. + la velocidad media e instantánea se calculan de la

Factores que afectan la velocidad de reacción. IIIº Medios 2018

mecanismos de reacción

Cinética Química. Reacciones químicas que ocurren a velocidades muy diferentes. Cátedra de Química General

Rama de la química que estudia la velocidad con que transcurren las reacciones químicas.

+ 3 H 2 2 NH 3. v = k [A] [B]

Velocidad: aplicación física

CINÉTICA QUÍMICA. Química 2º de Bachillerato

Cinética química: Rama de la química que estudia las velocidades de reacción y los mecanismos.

Bloque I: Cinética. Profesor: Mª del Carmen Clemente Jul

CINÉTICA QUÍMICA Estudia la velocidad de las reacciones químicas y los mecanismos intermedios a través de los cuales los reactantes se transforman en

aa + bb cc + dd 1.Velocidad de reacción d dt c dt b dt La velocidad de la reacción se puede expresar:

Actividad: Cómo ocurren las reacciones químicas?

CINÉTICA QUÍMICA SOLUCIONES A LAS ACTIVIDADES DE FINAL DE UNIDAD

CINÉTICA QUÍMICA. 1 0,1 0,1 5, ,2 0,1 2, ,1 0,3 1, ,1 0,6 3,3 10-5

2.- La constante de velocidad de la reacción de primer orden

TEMA 4 CINÉTICA QUÍMICA

1.- Comente brevemente los factores que influyen en la velocidad de una reacción química.

Tema 4: Cinética química

Tema 6. Termodinámica y cinética

EQUILIBRIO QUÍMICO. Dr. Hugo Cerecetto. Prof. Titular de Química

Tema 6: Cinética química. Contenidos

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

Unidad 6: Cinética química

PROBLEMAS PROPUESTOS DE CINÉTICA QUÍMICA

Tema 3 Problemas con solución de cinética Página 1 de 6

2. Con respecto a la energía de activación de una reacción, cuál de las siguientes alternativas es correcta?

Cinética Química. Velocidad de reacción Factores que afectan la velocidad de reacción. Basado en el material preparado por: Licda.

corinto.pucp.edu.pe

CINETICA QUIMICA. ó M s s

CINETICA QUÍMICA 28/03/2012. Reactivo A + Reactivo B. La Termodinámica. Espontaneidad de las reacciones. Si la reacción es factible

EJERCICIOS DE TERMOQUÍMICA

CINÉTICA QUÍMICA. 1 0,1 0,1 5, ,2 0,1 2, ,1 0,3 1, ,1 0,6 3,3 10-5

!!! # # $ # #!!!!!! # # $ # #!!!

CINETICA QUIMICA. Rosa Devés Programa de Fisiología y Biofísica 2007

4. Cinética química Química (1S, Grado Biología) UAM 4. Cinética química

Equilibrio químico QUÍMICA III MEDIO 2018

Tema 7: Cinética Química

N (g) 3 H (g) 2 NH (g)

Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.

N (g) 3 H (g) 2 NH (g)

VELOCIDAD DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Energética y cinética química:

Cinética química. 2.- Teoría de las reacciones química. Termodinámica química

IES RIBERA DE CASTILLA UNIDAD 2 CINÉTICA QUÍMICA. OBJETIVOS. Velocidad de las reacciones químicas Velocidad de reacción para reactivos y productos.

Reacciones químicas II

CINETICA QUÍMICA. 300 mol

Tema 4: Cinética Química

Equilibrio y cinética química

REACCIONES EN EQUILIBRIO

CINÉTICA QUÍMICA. Unidad 6

1.- Tres últimos problemas de la Monografía.

1 0,1 0,1 5, ,2 0,1 2, ,1 0,3 1, ,1 0,6 3,3 10-5

CINÉTICA Y EQUILIBRIO QUÍMICO

CINÉTICA QUÍMICA SELECTIVIDAD

2 o Bach. QUÍMICA - Seminario

Curso Hidrogeoquímica para Dummies

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2012 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

TEMA 2.- LA VELOCIDAD DEL CAMBIO QUIMICO

Cinética y Equilibrio químico

Cinética Química. Velocidad de Reacción

Unidad 7: Equilibrio químico

Cinética y Equilibrio Químico

Química General. Tema 7. Cinética Química

4º E.S.O. FÍSICA Y QUÍMICA 5. REACCIONES QUÍMICAS. Dpto. de Física y Química. R. Artacho

Química 2º Bachillerato. Dº de Física y Química. IES Atenea. S. S. Reyes 1. Cinética química

TEMA V. VELOCIDAD DE REACCIÓN. EQUILIBRIO QUÍMICO

Un sistema se encuentra en un estado de equilibrio químico cuando su composición no varía con el tiempo.

5/7/2014 QUÍMICA I. TEMA 7: Cinética Química. Cinética Química. Estudia

Velocidad de reacción - Es la variación de la concentración de reactivos o productos con respecto al tiempo.

Guía del docente. 1. Descripción curricular:

Tipos de Catálisis. Catálisis ácido-base Catálisis organometálica por complejos de metales de transición. Catálisis por enzimas.

5. Equilibrio químico. 5. Equilibrio químico

Cinética Química. Cátedra de Ciencias Exactas. Quim. Silvana Peirano JTP. Facultad de Ciencias Médicas - UNLP

PROBLEMAS RESUELTOS SELECTIVIDAD ANDALUCÍA 2005 QUÍMICA TEMA 4: ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

CINÉTICA QUÍMICA SOLUCIONES A LAS CUESTIONES DE INICIACIÓN

5. Equilibrio químico

LA REACCIÓN QUÍMICA Tema 6

Equilibrio Químico. Sra. Anlinés Sánchez Otero

Transcripción:

Cinética Química

Nociones de Cinética Química Velocidad de reacción Orden de reacción Constante de velocidad Vida media de una reacción

Bibliografía

HECHOS Y PREGUNTAS CERRAMIENTOS porqué AHORA SE UTILIZAN CERRAMIENTOS DE ALUMINIO EN LUGAR DE CERRAMIENTOS DE HIERRO?

HECHOS Y PREGUNTAS TRANSFORMACIÓN DE DIAMANTE EN GRAFITO Porqué si el carbono grafito es más estable que el carbono diamante no se transforma en dicha forma alotrópica?

HECHOS Y PREGUNTAS producción de metano Porqué en el planeta se necesitaron millones de años para producirlo y ahora con los residuos se produce en muy corto plazo?

HECHOS Y RESPUESTAS 2 Al(s) + 3/2 O 2 (g)+ n H 2 O(l) Al 2 O 3 nh 2 O(s) 2 Fe(s) + 3/2 O 2 (g)+ n H 2 O(l) Fe 2 O 3 nh 2 O(s) DG < 0 DG < 0

HECHOS Y RESPUESTAS 2 Al(s) + 3/2 O 2 (g)+ n H 2 O(l) Al 2 O 3 nh 2 O(s) 2 Fe(s) + 3/2 O 2 (g)+ n H 2 O(l) Fe 2 O 3 nh 2 O(s) muy lenta lenta

HECHOS Y RESPUESTAS C(grafito) C(diamante) DG < 0 muy lenta (puede demorar millones de años)

HECHOS Y RESPUESTAS Incorporación de catalizadores que hacen más rápido este proceso

volviendo a la reacción química Ba(OH) 2 (s) + 2 NH 4 SCN (s) Pero, falta algo más? Ba(SCN) 2 (s) + 2 NH 4 OH (s) DH < 0 SI, Cuánto tiempo necesitamos para que la reacción se complete? Si se incrementa la concentración de reactivos, el tiempo necesario para que se complete la reacción, será mayor? será menor? Se puede incorporar algún agente que mejore estos tiempos sin modificar el proceso químico en cuestión? es necesario un término CINÉTICO asociado al proceso

ESTOS ASPECTOS ESTÁN RELACIONADOS CON LO QUE LLAMAMOS LA cinética Química La cinética química es el estudio de la velocidad y mecanismos a través de los cuales se forman productos, o consumen reactivos, en una reacción química

A B Cuando se produce una reacción química la composición (concentración) de reactivos (A) y productos (B) varía con el tiempo, hasta que se llega a una situación de equilibrio

A B Si ocurren cambios con el tiempo, se puede definir una velocidad del cambio En este caso una velocidad de reacción

A B velocidad = [A] f - [A] i t f - t i = - D [A] D t velocidad = [B] f - [B] i t f - t i = D [B] D t

A B velocidad = = - D [A] D t = D [B] D t UNIDADES M s -1 M min -1 g L -1 s -1 g L -1 min -1

A B - velocidad promedio - velocidad instantánea - velocidad inicial

A B velocidad = = - D [A] D t = D [B] D t velocidad = = - d [A] d t = d [B] d t

velocidad = - t= 0 t= t 1 velocidad = - = d [CH 4 ] d t d [O 2 ] 1 2 d t d [CO 2 ] d t = 1 2 d [H 2 O] d t

Dependencia de la velocidad con las concentraciones de las especies de la reacción Ley o Ecuación de Velocidad

Dependencia de la velocidad con las concentraciones de las especies de la reacción Ley o Ecuación de Velocidad velocidad α [O 2 ]

Dependencia de la velocidad con las concentraciones de las especies de la reacción Ley o Ecuación de Velocidad velocidad α [NO]

Dependencia de la velocidad con las concentraciones de las especies de la reacción Ley o Ecuación de Velocidad velocidad α [O 2 ] - La concentración se duplica la velocidad se duplica - La concentración se triplica la velocidad se triplica

Dependencia de la velocidad con las concentraciones de las especies de la reacción Ley o Ecuación de Velocidad velocidad α [NO] 2 - Sin embargo, en el caso del NO cuando la concentración se duplica la velocidad cuadriplica - Cuando la concentración se triplica la velocidad nonuplica

Ley o Ecuación de Velocidad velocidad α [O 2 ] velocidad α [NO] 2 velocidad = k [O 2 ] [NO] 2 constante de velocidad órdenes parciales de reacción - propia de cada reacción, a una dada T y no cambia durante la reacción - sus unidades dependen de los otros componentes de la reacción - la reacción es de primer orden respecto a O 2 - es de segundo orden respecto a NO ORDEN (TOTAL) DE REACCIÓN: 2 + 1 = 3

Ley o Ecuación de Velocidad Orden total: 2 Orden total: 1 ( ) Orden total: 0

Métodos experimentales para determinar el orden de reacción * USO DE LEYES DE VELOCIDAD INTEGRADAS A B velocidad = - d [A] d t = k [A] n SE DEBE RESOLVER ESA IGUALDAD PARA CADA n

Determinación ORDEN DE REACCIÓN Orden cero (n = 0) ʃ c ʃ t c 0 0

Determinación ORDEN DE REACCIÓN Orden uno (n = 1) ʃ c ʃ c 0 0 t

Determinación ORDEN DE REACCIÓN Orden dos (n = 2) 2 ʃ c ʃ t 2 2 c 0 0

Vida media de una reacción es el tiempo requerido para que la concentración de un reactivo alcance la mitad de su valor inicial - se expresa en unidades de tiempo - es característica de la reacción a una temperatura dada orden cero primer orden segundo orden

RESUMIENDO

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN 1. Concentración de los reactivos 2. Estado físico de los reactivos: las reacciones son más rápidas si los reactivos son gaseosos o están en disolución. En las reacciones heterogéneas la velocidad depende de la superficie de contacto entre ambas fases, siendo mayor cuanto mayor es el estado de división 3. Temperatura: un incremento de la temperatura provoca un incremento en la energía cinética de las moléculas, lo que hace que sea mayor el número de moléculas que alcanza la energía de activación 4. Catalizadoresxx

1. Concentración de los reactivos Teoría de las colisiones (reacciones en fase gaseosa) los reactivos deben colisionar en forma efectiva esto es que deben hacerlo con cierta frecuencia, una energía mínima y cierta orientación espacial

1. Concentración de los reactivos Teoría de las colisiones (reacciones en fase gaseosa) la teoría de las colisiones nos permite explicar otros aspectos Porqué en la ley de velocidad se multiplican y no se suman concentraciones de reactivos? A B A B

energía 1. Concentración de los reactivos Teoría de las colisiones (reacciones en fase gaseosa) las colisiones deben poseer una energía mínima Energía de activación (E a ): mínima energía necesaria para que ocurra la reacción complejo activado avance de reacción

1. Concentración de los reactivos Teoría de las colisiones (reacciones en fase gaseosa)

3. Temperatura Ecuación de Arrhenius - La constante de velocidad (k), y por ende la velocidad de reacción, depende de la T - La variación de la velocidad con la T se conoce como la ecuación de ARRHENIUS siendo - E a la energía de activación (kj/mol) - R la constante de los gases (8.314 J K -1 mol -1 ) - T la temperatura absoluta (K) - e la base de la escala de logaritmos naturales - A la frecuencia de las colisiones (factor de frecuencia)

3. Temperatura Ecuación de Arrhenius Permite determinar la E a del proceso trabajando a distintas T

4. Catalizadores Un catalizador es una sustancia que: * modifica la velocidad de la reacción * interviene en la reacción, pero no en su estequiometría, y no se consume * lleva a la reacción por un mecanismo diferente (un camino con diferente E a ) * existe la catálisis homogénea y la catálisis heterogénea

4. Catalizadores

4. Catalizadores CATÁLISIS HOMOGÉNEA Los reactivos y el catalizador están dispersos en una sola fase (generalmente líquida) H +

4. Catalizadores CATÁLISIS HETEROGÉNEA Los reactivos y el catalizador están en fase distintas. En general, el catalizador es sólido y los reactivos gases o líquidos Fe 2 O 3 /Al 2 O 3

4. Catalizadores

4. Catalizadores Cuando el catalizador aumenta la E a del proceso, disminuye la velocidad de reacción, se habla de catalizador negativo o inhibidor H H H H HC CH H 2 C C H 2 H C C H catalizador positivo H H catalizador negativo H H catalizador Pd/Pb(CH 3 COO) 2 L-Lisina disminuye los procesos de destrucción del colágeno en enfermedades infecciosas o cancerígenas

4. Catalizadores Catalizadores Biológicos: ENZIMAS sustrato productos enzima complejo enzima enzima-sustrato