CINÉTICA QUÍMICA
Conceptos básicos:
- Velocidad de reacción
- Teoría de las colisiones : Para que una reacción química se produzca, es imprescindible que, tanto los átomos, como moléculas o iones presentes, entren en contacto, choquen y que mediante colisiones eficaces se rompan los enlaces de los reactivos y se formen enlaces nuevos para dar los productos. Para que un choque sea eficaz debe cumplir que tenga una energía mínima (Ea) y una orientación adecuada.
- Teoría del estado de transición o del complejo activado, complementa a la teoría de las colisiones y dice así: Después de una colisión eficaz, los reactivos pasan a un estado de transición intermedio (complejo activado) antes de transformarse en productos. El estado de transición se caracteriza porque dura muy poco y tiene mucha energía (Ea) . El complejo activado es una especie muy inestable y tiene todos los enlaces juntos, tanto de los reactivos como de productos.
- Ecuación de velocidad
- Factores que afectan a la velocidad de reacción:
- Naturaleza de los reactivos
- Concentración de las sustancias
- Temperatura. Ec de Arrhenius
- Influencia del estado de agregación de la materia
- Catalizadores
- Diferencia entre orden de reacción y molecularidad.
- Reacciones de primer orden. Ec de velocidad
- Reacciones de segundo orden. Ec de velocidad
- Reacciones de tercer orden. Ec de velocidad
- Periodo de semireacción.
A tener en cuenta:
- El orden de reacción es un concepto experimental.
- La molecularidad es un concepto teórico.
- En una reacción en dos etapas, la etapa más lenta es la etapa determinante.
- Unidades:
- Velocidad de reacción, v: mol·l-1·s-1
- K (primer orden): s-1
- K (segundo orden): l·mol-1·s-1
- K (tercer orden): l2·mol-2·s-1
- Para que una reacción se produzca, todos los reactivos tienen que superar la barrera de la Ea y se produzca la transformación en productos.
- Cuando Ecolisión > Eactivación, se produce la reacción química, ya que, al ↑T, ↑Ecinética , ↑ la probabilidad de choques efectivos, ↑ velocidad de reacción y ↑ K.
- Los factores termodinámicos (∆H, ∆S, ∆G ), no afectan a la velocidad de reacción (factores cinéticos).
- K depende exclusivamente de Ea y de la T
- En gases, cuando ↑presión, ↓volumen, en consecuencia, ↑[react], ↑v
- Las sustancias inertes no afectan a la velocidad de reacción.
- Efecto de la temperatura en la velocidad de reacción: ↑T, ↓Ea/RT, ↑K, ↑v
- La presencia de catalizadores aumenta la velocidad de reacción: ↓Ea, ↑K, ↑v
- La presencia de inhibidores disminuye la velocidad de reacción: ↑Ea, ↓K, ↓v.
Para completar la información ver ejercicios de Química 2.