Química inorgánica teoría
1. Unidad Nº4: Reacciones químicas: Nociones de Cinética Química. El
Equilibrio Químico.
1.1. Cinética química o velocidad de reacción: La velocidad de una reacción es
una magnitud positiva que expresa el cambio de la concentración de un
reactivo o de un producto con respecto del tiempo.
Puede observarse que en esta expresión el cambio de la concentración de
los productos es positivo ya que sus concentraciones aumentan con el
tiempo. Mientras que el cambio de las concentraciones de los reactivos es
negativo. Esto se debe a que las concentraciones decrecen con el tiempo.
1.2. Expresión de la velocidad de reacción: La expresión de la Ley de velocidad
también conocida como ley diferencial de la velocidad (expresión
matemática que indica en qué forma la velocidad de reacción depende de
la concentración) para una reacción química tiene la siguiente forma
general:
En donde “k” se conoce como constante de velocidad específica para la
reacción a determinada temperatura.
Las potencias a las cuales se elevan las concentraciones de los reactivos,
“x” e “y”, suelen ser números enteros o cero pero en ocasiones son
fraccionarios.
Los valores de “x” e “y” sólo pueden determinarse de forma experimental.
No guardan ninguna relación necesariamente con los coeficientes de la
ecuación química balanceada de la reacción.
Se dice que el valor de “x” es el orden de la reacción con respecto a “A” e
“y” es el orden de la reacción con respecto a “B”. El orden total de la
reacción es x + y.
, 1.2.1. Reacciones de orden cero: En estas reacciones “la velocidad es
constante e independiente de las concentraciones”.
1.2.2. Reacciones de primer orden: En una reacción de primer orden:
Además se pueden utilizar la siguiente expresión:
“Cuando se duplica la concentración de [A], se duplica la velocidad, es
decir, hay una relación directa”.
1.2.3. Reacciones de segundo orden:
“Duplicando la concentración de A, se cuadruplica la velocidad, es
decir, hay una relación cuadrática”. Esto se podrá comprobar al realizar
el trabajo práctico.
1.3. Tiempo de reacción: Es el tiempo que tarda en efectuarse una reacción
química y es inversamente proporcional a la velocidad de reacción, es
decir:
Mayor tiempo de reacción Menor velocidad de reacción
Menor tiempo de reacción Mayor velocidad de reacción
1.4. Teoría de las colisiones: Para que dos sustancias reacciones, es necesario
que las moléculas entren en contacto mediante una colisión, pero con un
sentido y orientación adecuada, excepto en átomos individuales o de
moléculas pequeñas y simétricas.
La velocidad de reacción es directamente proporcional al número de
colisiones moleculares por segundo o a la frecuencia de las colisiones
moleculares.
1.5. Energía de activación: Es la mínima cantidad de energía necesaria para
que la reacción se produzca.
La energía de activación de una reacción:
Es una magnitud positiva.
Depende de la naturaleza de la reacción.
Es independiente de la temperatura y de la concentración.
1. Unidad Nº4: Reacciones químicas: Nociones de Cinética Química. El
Equilibrio Químico.
1.1. Cinética química o velocidad de reacción: La velocidad de una reacción es
una magnitud positiva que expresa el cambio de la concentración de un
reactivo o de un producto con respecto del tiempo.
Puede observarse que en esta expresión el cambio de la concentración de
los productos es positivo ya que sus concentraciones aumentan con el
tiempo. Mientras que el cambio de las concentraciones de los reactivos es
negativo. Esto se debe a que las concentraciones decrecen con el tiempo.
1.2. Expresión de la velocidad de reacción: La expresión de la Ley de velocidad
también conocida como ley diferencial de la velocidad (expresión
matemática que indica en qué forma la velocidad de reacción depende de
la concentración) para una reacción química tiene la siguiente forma
general:
En donde “k” se conoce como constante de velocidad específica para la
reacción a determinada temperatura.
Las potencias a las cuales se elevan las concentraciones de los reactivos,
“x” e “y”, suelen ser números enteros o cero pero en ocasiones son
fraccionarios.
Los valores de “x” e “y” sólo pueden determinarse de forma experimental.
No guardan ninguna relación necesariamente con los coeficientes de la
ecuación química balanceada de la reacción.
Se dice que el valor de “x” es el orden de la reacción con respecto a “A” e
“y” es el orden de la reacción con respecto a “B”. El orden total de la
reacción es x + y.
, 1.2.1. Reacciones de orden cero: En estas reacciones “la velocidad es
constante e independiente de las concentraciones”.
1.2.2. Reacciones de primer orden: En una reacción de primer orden:
Además se pueden utilizar la siguiente expresión:
“Cuando se duplica la concentración de [A], se duplica la velocidad, es
decir, hay una relación directa”.
1.2.3. Reacciones de segundo orden:
“Duplicando la concentración de A, se cuadruplica la velocidad, es
decir, hay una relación cuadrática”. Esto se podrá comprobar al realizar
el trabajo práctico.
1.3. Tiempo de reacción: Es el tiempo que tarda en efectuarse una reacción
química y es inversamente proporcional a la velocidad de reacción, es
decir:
Mayor tiempo de reacción Menor velocidad de reacción
Menor tiempo de reacción Mayor velocidad de reacción
1.4. Teoría de las colisiones: Para que dos sustancias reacciones, es necesario
que las moléculas entren en contacto mediante una colisión, pero con un
sentido y orientación adecuada, excepto en átomos individuales o de
moléculas pequeñas y simétricas.
La velocidad de reacción es directamente proporcional al número de
colisiones moleculares por segundo o a la frecuencia de las colisiones
moleculares.
1.5. Energía de activación: Es la mínima cantidad de energía necesaria para
que la reacción se produzca.
La energía de activación de una reacción:
Es una magnitud positiva.
Depende de la naturaleza de la reacción.
Es independiente de la temperatura y de la concentración.
