2 NO

Cinética química
Oscar Cifuentes Sanhueza
Química y CCNN
Didáctica de las Ciencias
Cinética química
1.- Velocidad de reacción
2.- Teoría de las colisiones.
3.- Factores que influyen en la
velocidad de reacción
4. Orden de reacción
¿CUÁN RÁPIDO
OCURREN LAS
REACCIONES?
¿CUÁN RÁPIDO
CAMBIAN LAS
CONCENTRACIONES?
¿CUÁN RÁPIDO CAMBIAN LAS
CONCENTRACIONES?
VELOCIDAD DE REACCIÓN
Cambio en la concentración de reaccionantes o
productos por unidad de tiempo.
Para una reacción: A
B ; Velocidad  -
 Conc. A
t
El signo negativo se d
debe a que A está desapareciendo, o
sea: Concentración Ainicial > Concentración Afinal
Usamos el símbolo [A] para representar concentración
molar de A.
 A  , también: Velocidad   B 
Velocidad  t
t
1.Velocidad de reacción
La velocidad 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 velocidad de la reacción se puede expresar:
1 d  A
1 d B  1 d C  1 d D 
v



a dt
b dt
c dt
d dt
a
b
d
COLISIONES
MOLECULARES
O3 + NO
c
O2 + NO2
2. 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 I2 e H2
H
H
I
I
Choque
I
I
H
H
HI + HI
H
I
I
H
H
I
I2 + H 2
H
I
I
I
I2
H
H
H2
Además del choque adecuado las moléculas tienen que tener
una energía suficiente, esta energía mínima se denomina
energía de activación.
Complejo
activado
Complejo
activado
Energía
de activación
Energía
de activación
Productos
Reactivos
H>0
H<0
Reactivos
Productos
Transcurso de la reacción
Reacción exotérmica
Transcurso de la reacción
Reacción endotérmica
El complejo activado es una
asociación transitoria
muy inestable, ya que su
energía es superior a las
moléculas de reactivo y
producto
Complejo
activado
Energía
de activación
Complejo
activado
Energía
de activación
Productos
Reactivos
H>0
H<0
Reactivos
Productos
Transcurso de la reacción
Reacción exotérmica
Transcurso de la reacción
Reacción endotérmica
3. Factores que influyen en la
velocidad de reacción
1.- 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 dependerá de la superficie
de contacto entre ambas fases, siendo mayor cuanto mayor es el estado
de división.
2.- Concentración de los reactivos
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.- Catalizadores
Concentración de los reactivos
La velocidad de la reacción se incrementa al aumentar la concentración
de los reactivos, ya que aumenta el número de choques entre ellos.
Reacción no catalizada
Reacción catalizada
Complejo
activado
Complejo
activado
Energía
de activación
E.A
Energía
de activación
Productos
Reactivos
H>0
H<0
Reactivos
Productos
Transcurso de la reacción
Transcurso de la reacción
Reacción exotérmica
Reacción endotérmica
Los catalizadores cambian la energía de activación de una determinada reacción, y por lo
tanto incrementan la velocidad de reacción
Complejo
activado
E.A sin catalizador
E.A con catalizador negativo
E.A con catalizador positivo
Los catalizadores
negativos aumentan la
energía de activación
Energía
de activación
E.A
Complejo
activado
Energía
de activación
Los catalizadores
positivos disminuyen
la energía de activación
E.A
Productos
Reactivos
H>0
H<0
Reactivos
Productos
Transcurso de la reacción
Transcurso de la reacción
Reacción exotérmica
Reacción endotérmica
LA ECUACIÓN (O LEY) DE VELOCIDAD
Una ecuación: a A + b B + ……
c C + d D + …...
tiene una ecuación de velocidad:
Velocidad  k A m B n ......
K: constante de velocidad
m y n: órdenes con respecto a A y B. No confundir
con los coeficientes a y b
m + n + …… : orden
DETERMINACIÓN DE LOS ÓRDENES
DE REACCIÓN
a) A partir de la ecuación de velocidad:
Para cada una de las siguientes reacciones, determina el
orden con respecto a cada reactante, y el orden global.
2 NO(g) + O2(g) = 2 NO2(g)
Veloc.  k NO 2 O 2 
CH3CHO(g) = CH4(g) + CO(g)
Veloc.  k CH3 CHO3 / 2
-
+
-
H2O2(ac) + 3 I (ac) + 2 H (ac) = I3 (ac) + 2 H2O(l)
Veloc.  k H2 O 2   I  
 
DETERMINACIÓN DE LOS ÓRDENES
DE REACCIÓN
b) A partir de las velocidades iniciales:
Para la reacción:
2 NO(g) + O2(g)
=
2 NO2(g) ,
determina los órdenes parciales, el orden global y la
constante de velocidad de la reacción a partir de los
siguientes datos:
Velocidades Iniciales para una Serie de
Experimentos en la Reacción entre O2 y NO.
Concentraciones iniciales de reactantes (mol/L)
Experimento
O2
NO
Velocidad inicial
(mol/L·s)
1
1,10 x 10-2
1,30 x 10-2
3,21 x 10-3
2
2,20 x 10-2
1,30 x 10-2
6,40 x 10-3
3
1,10 x 10-2
2,60 x 10-2
12,8 x 10-3
4
3,30 x 10-2
1,30 x 10-2
9,60 x 10-3
5
1,10 x 10-2
3,90 x 10-2
28,8 x 10-3