PPT Actualiz - Cinética (25Ago)

Cinética Química
Equipo de Educación en Química Verde
Centro Interdisciplinario de Líquidos Iónicos
Programa de Educación Continua para el Magisterio
1. Velocidad de reacción
¿Qué información te proporciona cada gráfico?
¿Qué variables representan?
¿Cómo definirías velocidad en cada caso?
La velocidad de reacción (v) se define, como el
cambio en la concentración molar (M) de un
reactante o producto por unidad de tiempo en
segundos (s).
Velocidad de aparición y
desaparición
¿Qué debe ocurrir a los reactantes para que
se produzca el cambio?
A
B
Tiempo
∆[A]
V=-
V=
∆t
∆[B]
∆t
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
I
I
H
H
H
HI + HI
I
I
I
I2 + H2
H
H
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.
Perfil de una reacción
Energía de activación
Teoría de las colisiones.
Energía de activación (Ea).
Corresponde a la mínima energía necesaria para que se inicie
la reacción química. Por lo tanto, para que los choques entre
las moléculas sean efectivos y produzcan una nueva sustancia,
dichas moléculas deben poseer una energía cinética mayor o
igual a la energía de activación.
Además, la energía de activación es la necesaria para formar
el “complejo activado”, a partir del cual la reacción transcurre de
forma natural.
Complejo Activado
Asociación transitoria de las moléculas como estado intermedio
entre reactantes y productos:
-
No es aislable
- Corta vida media
- Alta energía
Por lo tanto, otra forma de definir Ea es “la energía necesaria
para que los reactantes formen el complejo activado”.
Perfil de una reacción
Debido a que las reacciones involucran ruptura y la
formación de enlaces las velocidades de las
reacciones dependen de la naturaleza de los reactivos
mismos. Por lo tanto, para modificar las velocidades
en las que ocurren las reacciones:
1) Naturaleza de los reactantes
2) Grado de división o Superficie de contacto.
3) Las concentraciones de los reactivos.
4) La temperatura a la que ocurre la reacción.
5) La presencia de un catalizador.
1) Naturaleza de los reactivos
1) Naturaleza de los reactivos
Ácido cítrico
Bicarbonato de sodio
2) Grado de división o superficie de
contacto.
Los reactivos deben colisionar entre sí para poder reaccionar. Entre
más rápido colisionen las moléculas, más rápido reaccionan.
Cuando los reactivos se encuentran en fases diferentes, como cuando
un es un gas y el otro es un sólido, la reacción esta limitada a su área de
contacto.
2) Grado de división o superficie de
contacto.
Al freír las papas… ¿En cuál situación se
freirán más rápido?
3) Las concentraciones de los
reactivos.
La mayoría de las reacciones químicas se llevan a cabo más rápido
si aumenta la concentración de uno o más de los reactivos.
Esto se explica porque conforme aumenta la concentración,
aumenta la frecuencia de choques efectivos, lo que origina
velocidades mayores.
¿En cuál de los recipientes (A o B) se producirá la reacción
con mayor velocidad?
¿En cuál de las
dos situaciones
hay una mayor
concentración
de oxígeno?
4) La Temperatura a la que ocurre la
reacción.
Las velocidades de las reacciones químicas aumentan conforme se
incrementa la temperatura.
Al aumentar la temperatura, aumenta la energía cinética de las
moléculas. Cuando las moléculas se mueven más rápido, chocan con
más frecuencia y también con mayor energía, lo que aumenta la
velocidad de reacción.
La refrigeración de
alimentos como los
lácteos evita que
las reacciones
bacterianas de
descomposición
ocurran a una
menor velocidad.
5) La presencia de un catalizador.
5) La presencia de un catalizador.
Los catalizadores son sustancias que aumentan las
velocidades de reacción sin ser consumidos; afectan los
tipos de colisiones que dan lugar a la reacción.
La fisiología de casi todas las especies vivas depende de las
enzimas, moléculas proteicas que actúan como
catalizadores que aumentan las velocidades de reacciones
bioquímicas seleccionadas.
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