Ley de velocidad cinetica quimica

Contenidos
  1. Cinética química
  2. ¿En qué consiste la teoría de la cinética química?
  3. ¿Cuáles son las leyes de la cinética?
    1. Qué es la constante de velocidad en química
    2. Cinética química y equilibrio
    3. ¿Qué es la ley de tipos diferenciales?

Cinética química

Todos hemos visto alguna vez un velocímetro. Estos aparatos sirven para medir la velocidad de cualquier objeto en movimiento. Generalmente los vemos en nuestros coches o bicicletas, y desempeñan un papel muy importante al darnos una idea de la velocidad a la que nos movemos y de si tenemos que reducir la velocidad (si vamos por encima del límite de velocidad) o aumentarla si tenemos prisa.

Una reacción química en curso también tiene una velocidad. Ésta nos indica cuánto tardará en completarse una reacción (todos los reactivos convertidos en productos). La velocidad de una reacción química se mide mediante la ley de velocidad, que vamos a tratar en detalle:

A diferencia de otros órdenes de reacción, la velocidad de una reacción de orden cero es independiente de la concentración de reactivo. Como resultado, el aumento o la reducción de la concentración de la especie reactiva no afecta a la velocidad de la reacción. Las reacciones de orden cero se producen cuando un componente necesario para que la reacción progrese, como un sustrato o un catalizador, está saturado por los reactivos.

¿En qué consiste la teoría de la cinética química?

La cinética química es el estudio de la velocidad de las reacciones químicas. El principal requisito para que se produzca una reacción es que las partículas reactivas (átomos o moléculas) choquen e interactúen entre sí de alguna manera.

¿Cuáles son las leyes de la cinética?

La ley de masa-acción es un paradigma central de la cinética química. Según esta ley, la velocidad de una reacción química u, ru, es proporcional al producto de las concentraciones c1, c2, ..., de los distintos reactivos, elevadas a distintas potencias, aquí, ku son coeficientes de velocidad y vuu′(1) son órdenes de reacción.

Qué es la constante de velocidad en química

Medir la velocidad instantánea para una serie de experimentos. Obtener el orden de reacción tomar la razón de la velocidad inicial de desaparición para dos experimentos diferentes, dividir la razón de la velocidad inicial por la razón de la concentración inicial. Ajuste a una ley de velocidad.

Para ciertas reacciones, la velocidad es directamente proporcional a la concentración de productos y reactivos. En este caso, la velocidad de reacción puede hallarse utilizando fórmulas modelo que implican órdenes de reacción que son números enteros.

La energía cinética de una partícula/molécula en un sistema químico es, K.E. = (1/2)mv2, donde K.E., significa la energía cinética, m, es la masa de la partícula/molécula y, v, es la velocidad de la partícula/molécula.

Cinética química y equilibrio

La cinética química, también conocida como cinética de las reacciones, es la rama de la química física que se ocupa de comprender la velocidad de las reacciones químicas. Se diferencia de la termodinámica química, que se ocupa de la dirección en la que se produce una reacción, pero no dice nada sobre su velocidad. La cinética química incluye investigaciones sobre cómo las condiciones experimentales influyen en la velocidad de una reacción química y aportan información sobre el mecanismo de la reacción y los estados de transición, así como la construcción de modelos matemáticos que también pueden describir las características de una reacción química.

En 1864, Peter Waage y Cato Guldberg fueron pioneros en el desarrollo de la cinética química al formular la ley de acción de masas, que establece que la velocidad de una reacción química es proporcional a la cantidad de las sustancias que reaccionan[1][2][3].

Van 't Hoff estudió la dinámica química y en 1884 publicó sus famosos "Études de dynamique chimique"[4]. En 1901 recibió el primer Premio Nobel de Química "en reconocimiento a los extraordinarios servicios prestados por el descubrimiento de las leyes de la dinámica química y la presión osmótica en disoluciones"[5] Después de Van 't Hoff, la cinética química se ocupa de la determinación experimental de las velocidades de reacción a partir de las cuales se derivan las leyes y constantes de velocidad. Existen leyes de velocidad relativamente simples para reacciones de orden cero (para las que las velocidades de reacción son independientes de la concentración), reacciones de primer orden y reacciones de segundo orden, y pueden derivarse para otras. Las reacciones elementales siguen la ley de acción de masas, pero la ley de velocidad de las reacciones escalonadas debe deducirse combinando las leyes de velocidad de los distintos pasos elementales, y puede llegar a ser bastante compleja. En las reacciones consecutivas, el paso que determina la velocidad suele determinar la cinética. En las reacciones consecutivas de primer orden, una aproximación al estado estacionario puede simplificar la ley de velocidad. La energía de activación de una reacción se determina experimentalmente mediante la ecuación de Arrhenius y la ecuación de Eyring. Los principales factores que influyen en la velocidad de reacción son: el estado físico de los reactivos, las concentraciones de los reactivos, la temperatura a la que se produce la reacción y la presencia o no de catalizadores en la reacción.

¿Qué es la ley de tipos diferenciales?

Los factores que afectan a la velocidad de reacción de una reacción química, que pueden determinar si se forma un producto deseado. En esta sección, le mostraremos cómo determinar cuantitativamente la velocidad de reacción.

Típicamente, las velocidades de reacción disminuyen con el tiempo porque las concentraciones de reactivos disminuyen a medida que los reactivos se convierten en productos. Las velocidades de reacción generalmente aumentan cuando se incrementan las concentraciones de reactivos. Esta sección examina expresiones matemáticas llamadas leyes de velocidad, que describen las relaciones entre las velocidades de los reactivos y sus concentraciones. Las leyes de velocidad son descripciones matemáticas de datos verificables experimentalmente.

Las leyes de velocidad pueden escribirse desde dos perspectivas diferentes pero relacionadas. Una ley de velocidad diferencial expresa la velocidad de reacción en términos de cambios en la concentración de uno o más reactivos (Δ[R]) durante un intervalo de tiempo específico (Δt). Por el contrario, una ley de velocidad integrada describe la velocidad de reacción en términos de la concentración inicial ([R]0) y la concentración medida de uno o más reactivos ([R]) después de una cantidad determinada de tiempo (t); las leyes de velocidad integradas se discuten con más detalle más adelante. La ley de velocidad integrada se obtiene utilizando el cálculo para integrar la ley de velocidad diferencial. Ya sea que utilice una ley de velocidad diferencial o una ley de velocidad integrada, asegúrese siempre de que la ley de velocidad indique las unidades adecuadas para la velocidad de reacción, generalmente moles por litro por segundo (M/s).

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