Mirel Nervenis

Cinética química1.- Rapidez de reacción

3.- Teoría de las colisiones.

2.- Factores que influyen en la rapidez de reacción

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1.Rapidez de reacción

La rapidez de una reacción química indica cómo varía la concentración de reactivos o productos con el tiempo

Ejemplo:

Para la reacción

aA + bB cC + dD

La rapidez de la reacción se puede expresar:

t

Ar

t

Cr

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Relación rapidez - concentración

• La rapidez de una reacción es directamente proporcional al producto de la concentración de los reactivos elevado cada uno al correspondiente orden de reacción.

mn BAkr Ecuación de rapidez

n y m son los órdenes de los reactivos

aA + bB cD + dD

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Órdenes de reacción

r rr

Orden cero Orden uno Orden dos

Los órdenes son los que indican la relación entre la rapidez y la concentración; éstos se determinan experimentalmente.

kr Akr 2Akr

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2. Factores que influyen en la velocidad de reacción

1.- Estado físico de los reactivos

2.- Concentración de los reactivos

3.- Temperatura

4.- Catalizadores

Las reacciones son más rápidas si los reactivos son gaseosos o están en disolución.

En las reacciones heterogéneas la velocidad dependerá de la superficie de contacto entre ambas fases, siendo mayor cuanto mayor es el estado de división.

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.

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2. Teoría de las colisiones

Las reacciones químicas se producen por los choques eficaces entre las moléculas de reactivos

I

I

H

H

Choqueeficaz

No eficaz

I

I

I

I

H

H

H

H

I

I

H

H

I

I

H

H

I2 + H2

HI + HI

I2 H2

Veamos la reacción de formación del HI a partir de I2 e H2

Además del choque adecuado las moléculas tienen que tener una energía suficiente, esta energía mínima se denomina energía de activación.

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Energía de activación

En

ergí

a p

oten

cial

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H>0En

ergí

a p

oten

cial

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

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Energía de activación

En

ergí

a p

oten

cial

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H>0En

ergí

a p

oten

cial

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

El complejo activado es unaasociación transitoria muy inestable, ya que su energía es superior a las moléculas de reactivo y producto

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EFECTO DE LA TEMPERATURA

• En 1888, el químico sueco Svante Arrhenius propone la Energía de Activación y la relación entre rapidez y temperatura.

k

T

RTEaeAk /.

Frecuencia de choques

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Aplicando logaritmo a la ec. de Arrhenius

T

1

R

Ea

Ln K

RT

EaAk lnln

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Energía de activación

En

ergí

a p

oten

cial

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H>0En

ergí

a p

oten

cial

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

E.A

Los catalizadores cambian la energía de activación de una determinada reacción, y por lo tanto incrementan la velocidad de reacción

Reacción no catalizadaReacción catalizada

CATALISIS

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Energía de activación

En

ergí

a

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

H>0

En

ergí

a

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

E.A

E.A

Los catalizadoresnegativos aumentan laenergía de activación

se conocen como inhibidores

Los catalizadorespositivos disminuyen

la energía de activación

E.A sin catalizadorE.A con catalizador negativoE.A con catalizador positivo

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