Cinética química

1.- Velocidad de reacción

2.- Teoría de las colisiones.

3.- Factores que influyen en la velocidad de reacción

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 reacciónaA + bB cC + dD

La velocidad de la reacción se puede expresar:

[ ] [ ] [ ] [ ]dt

Dd

ddt

Cd

cdt

Bd

bdt

Ad

av

1111 ==−=−=

2. Teoría de las colisiones

Las reacciones químicas se producen por los choques eficaces entre las moléculas de reactivos

I

I

H

H

Choque eficaz

No eficaz

I

I

I

I

H

H

H

H

I

I

H

H

I

I

H

H

I2 + H2

HI + HI

I2 H2

Veamos la reacción de formación del HI a partir de I2 e H2

Además del choque adecuado las moléculas tienen que tener una energía suficiente, esta energía mínima se denomina energía de activación.

Energía de activación

Ene

rgía

pot

enci

al

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H>0

Ene

rgía

pot

enci

al

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

Energía de activación

Ene

rgía

pot

enci

al

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H>0

Ene

rgía

pot

enci

al

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

El complejo activado es unaasociación transitoria muy inestable, ya que su energía es superior a las moléculas de reactivo y producto

3. Factores que influyen en la velocidad de reacción

1.- Estado físico de los reactivos

2.- Concentración de los reactivos

3.- Temperatura

4.- Catalizadores

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.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.

La velocidad de la reacción se incrementa al aumentar la concentración de los reactivos, ya que aumenta el número de choques entre ellos.

Concentración de los reactivos

Energía de activación

Ene

rgía

pot

enci

al

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H>0

Ene

rgía

pot

enci

al

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

E.A

Los catalizadores cambian la energía de activación de una determinada reacción, y por lo tanto

incrementan la velocidad de reacción

Reacción no catalizadaReacción catalizada

Energía de activación

Ene

rgía

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H<0

Energía de activación

Transcurso de la reacción

Complejoactivado

Reactivos

∆H>0E

nerg

ía

Reacción exotérmica Reacción endotérmica

Productos

Productos

E.A

E.A

Los catalizadoresnegativos aumentan laenergía de activación

Los catalizadorespositivos disminuyenla energía de activación

E.A sin catalizadorE.A con catalizador negativoE.A con catalizador positivo