Material Examen 2 (Cinética)(Chem 106)

• Cinética Química


  Es el estudio de las velocidades de las reacciones químicas y de los eventos moleculares que ocurren durante la reacción general
• Velocidad de reacción


  Describe la rapidez con la que se consumen los reactivos y se forman los productos en una reacción química
• Velocidad de reacción


  1. Se expresa como la cantidad de producto formado o de reactivo consumido por unidad de tiempo

  2. Es el aumento en la concentración molar de producto por unidad de tiempo ó la disminución en la concentración molar de los reactivos por unidad de tiempo
• Velocidad de reacción


  • Numéricamente se expresa como: Δ = final - inicial
  • Unidades son: M/s
• Para los productos:


  velocidad = Δ[concentración]/Δtempo
• Para los reactivos:


  velocidad = -Δ[concentración]/Δtempo
• El signo negativo significa que se consumen
• Ley de velocidad

  • Es una ecuación que relaciona la velocidad de una reacción y las concentraciones de reactivos y catalíticos
  • Cada concentración está elevada a un exponente que se conoce como orden y se determina experimentalmente
  • Se utiliza una constante de proporcionalidad, (k), que se denomina constante de velocidad
• Método de velocidad inicial


  Nos permite determinar experimentalmente los órdenes en la expresión de la ley de velocidad así como el valor de k a partir de datos de velocidad medidos experimentalmente
• Orden global (total)


  Suma de los órdenes en una reacción
• Tipos de orden


  • Primer orden - orden global es uno(1)
  • Segundo orden - orden global es dos(2)
  • Tercer orden - orden global es tres(3)
• Cambio en concentración con el tiempo para reacciones de primer orden

  1. aA → productos

  2. ln[A]t - ln[A]0 = -kt
• Reacciones de primer orden = orden total es 1
• Para reacciones de primer orden:


  velocidad = -k[A]
• Reacciones homogéneas - reacción en la que las sustancias envueltas están en la misma fase
• Reacciones heterogéneas - reacción en la que las sustancias envueltas están en diferente fase
• Reacciones elementales


  Evento molecular sencillo, tal como una colisión de moléculas que resulta en una reacción
• Molecularidad


  Es el número de moléculas de reactivos en una reacción elemental
• Tipos de molecularidad


  • Unimolecular - una molécula de reactivo
  • Bimolecular - dos moléculas de reactivo
  • Termolecular - tres moléculas de reactivos
• Mecanismo de reacción


  Es el grupo de reacciones elementales que llevan a una ecuación química neta
• Intermediario de reacción


  Especies que se producen durante una reacción pero no aparecen en la ecuación neta, ya que reaccionan por algún paso en el mecanismo
• El paso determinante en la ley de velocidad es el paso más lento
• Teoría de colisiones


  Esta teoría asume que para que ocurra una reacción las moléculas de reactivo deben chocar con una energía mayor que un valor de energía mínimo y con una orientación precisa
• Energía de activación (Ea)


  Energía mínima de colisión requerida para que dos moléculas reaccionen
• Teoría del estado de transición


  Esta teoría explica la reacción que resulta de la colisión de dos moléculas en términos de un complejo activado
• Complejo activado


  Es una agrupación inestable de átomos que se pueden romper para formar los productos
• Reacciones endotérmicas


  A + B → C + D + calor
• Reacciones exotérmicas


  A + B → C + D + calor
• Catálisis


  • Es un aumento en la velocidad de una reacción como resultado de la adición de un catalizador
  • Provee un mecanismo alterno y disminuye la energía de activación
• Tipos de catálisis


  • Catálisis homogénea - catalizador tiene la misma fase de los reactivos
  • Catálisis heterogénea - catalizador tiene diferente fase a los reactivos