Definiciones anteriores A+B VELOCIDAD DE REACCIÓN Es la variación de la concentración de los reactivos por unidad de tiempo que se convierten en productos (-) tiempo reacción (+) tiempo reacción C+D (+)velocidad reacción (-) velocidad reacción Definiciones anteriores Teoría de las colisiones Para que exista una reacción es necesario que las moléculas entren en contacto mediante una colisión de forma adecuada y orientada Energía de activación La energía mínima para para que un choque sea efectivo y se forme un complejo activado que tiene un tiempo de vida corto. Factores que afectan la velocidad de reacción Naturaleza de los reactivos Temperatura Concentración Superficie de contacto Catalizadores Definiciones anteriores Ley de acción de masas La velocidad de la reacción es proporcional a la concentración de los reactivos V = k [A]a [B]b Irreversible ocurre en una sola dirección Tipos de reacciones químicas Reversible donde los productos reaccionan para formar los reactivos Abierto Intercambio de materia y energía Tipos de sistemas Cerrado Solo intercambia energía Si consideramos la velocidad de reacción de un sistema A+B C+D V1 >> V2 A+B C+D V1 > V2 A+B C+D V1 = V2 2 reacciones simultaneas en sentido opuesto Características del equilibrio químico Velocidades de reacción iguales V1 = V2 Si cambian condiciones de reacción cambia el equilibrio Equilibrio químico Sistema dinámico donde las concentraciones de reactivos y productos permanecen constantes y la velocidad de reacción directa es igual a la velocidad de reacción inversa A+B C+D V1 = V2 Constante de equilibrio En el equilibrio, las concentraciones de los reactivos y los productos se encuentran en una relación numérica constante. aA + bB Se encuentran relacionadas por la siguiente expresión matemática: cC + dD Keq = [C]c [D]d [A]a [B]b Si Ke < 1 [ ] reactivos es pequeña reacción poco favorable. Si Ke > 1 [ ] reactivos es grande la reacción es favorable. Al calcular la Ke de una reacción únicamente se toman en cuenta la concentración de las especies químicas que se encuentran en estado gaseoso, ya que los sólidos y líquidos no afectan al equilibrio químico. Existe una regla que ayuda a predecir la dirección en que se desplazará el equilibrio cuando cambia alguno de estos factores: El Principio de Le Chatelier: Si se aplica una tensión externa a un sistema en equilibrio, el sistema se ajusta de tal manera que se cancela parcialmente dicha tensión (cambio de concentración, de presión o temperatura). EFECTO DE LA CONCENTRACIÓN Un aumento de la concentración de uno de los reactivos, hace que el equilibrio se desplace hacia la formación de productos. A la inversa en el caso de que se disminuya la concentración de uno de los reactivos se compensara dicha falta hacia la formación de reactivos. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) Si [SO2 , O2] aumenta se formará más [SO3] para recuperar el equilibrio y conservar el valor de la constante de equilibrio. Si [SO2 ,O2] disminuye [SO3] se descompondrá para compensar la pérdida del reactivo. EFECTO DE LA TEMPERATURA El valor de la constante de equilibrio de una reacción es especifico para cada temperatura. De manera experimental se ha observado que en las reacciones endotérmicas al incrementar la temperatura, se incrementa el valor de la constante de equilibrio, mientras que en las exotérmicas con H negativo disminuye. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g ) H= -141.2 Kcal. H es negativo Reacción exotérmica Si temperatura aumenta se favorece la reacción endotérmica La reacción se desplazara hacia la derecha EFECTO DE LA PRESIÓN La variación de la presión en un equilibrio, sólo influye cuando intervienen sustancias en estado gaseoso y se verifica una variación en el # de moléculas entre reactivos y productos. Si aumenta la presión la reacción se desplazará hacia donde existan el menor # de moléculas en estado gaseosos, para así contrarrestar el efecto de disminución de volumen. En cambio, si se disminuye la presión, se favorecerá la reacción hacia donde exista el mayor # de moléculas en estado gaseosos, para así contrarrestar el efecto de aumento del volumen. 2SO2(g) + O2(g) 2SO3(g) Si la presión aumenta la reacción se desplaza hacia la derecha (menos moléculas estado gaseoso) Si la presión disminuye la reacción se desplaza hacia la izquierda (más moléculas estado gaseoso) EFECTO DE LOS CATALIZADORES Puesto que en la constante de equilibrio solo intervienen las sustancias iniciales y las finales, es decir, que no importan los productos intermedios que se presentan en el curso de la reacción. La presencia de catalizadores no ejerce ningún efecto sobre la constante de equilibrio, sino únicamente en las velocidades de las dos reacciones opuestas. Gracias Por su Atención Ahora a participar EJERCICIOS Fe3O4(s) + H2 (g) 3FeO(s) + H2O(g) H= (-) Si se: a) Disminuye la [H2] b) Aumenta la temperatura del sistema c) Disminuye la presión del sistema EJERCICIOS 4HCl(g) + O2(g) + calor 2H2O(g) + 2Cl2(g) Si se: a) Aumenta la [HCl] b) Disminuye la temperatura del sistema c) Disminuye la presión del sistema d) Se adiciona un catalizador
