Energia De Activacion

ENERGIA DE ACTIVACION Y REACCIONES DE ORDEN

PARALELO:

INTRODUCCION

La velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración de los reactivos. Las reacciones son el resultado de las colisiones entre moléculas de reactivos. Cuanto mayor es, mayor es el número de colisiones por unidad de tiempo, por lo que la reacción es más rápida. Cuando el reactivo limitante se consume, la velocidad es cero.

La velocidad de reacción es directamente proporcional a la concentración de los reactivos. Las reacciones son el resultado de las colisiones entre moléculas de reactivos. Cuanto mayor es, mayor es el número de colisiones por unidad de tiempo, por lo que la reacción es más rápida. Cuando el reactivo limitante se consume, la velocidad es cero.

MATERIALES Y MÉTODOS

 Apuntes. Investigativo.

 Diapositivas. Didáctico.

 Cuaderno Cualitativo.

 Bolígrafo.

 Libro de Chang.

 Internet.

RESULTADOS Y DISCUCION

Energía de activación

En 1888, el químico sueco Svante Arrhenius sugirió que las moléculas deben poseer una cantidad mínima de energía para reaccionar. Esa energía proviene de la energía cinética de las moléculas que colisionan. La energía cinética sirve para originar las reacciones, pero si las moléculas se mueven muy lento, las moléculas solo rebotarán al chocar con otras moléculas y la reacción no sucede.

Para que reaccionen las moléculas, éstas deben tener una energía cinética total que sea igual o mayor que cierto valor mínimo de energía llamado energía de activación (Ea). Una colisión con energía Ea o mayor, consigue que los átomos de las moléculas alcancen el estado de transición. Pero para que se lleve a cabo la reacción es necesario también que las moléculas estén orientadas correctamente.

La constante de la rapidez de una reacción (k) depende también de la temperatura ya que la energía cinética depende de ella. La relación entre k y la temperatura está dada por la ecuación de Arrhenius:

También, expresada en forma de logaritmos neperianos:

Donde A es el factor de frecuencia de la materia prima con la presión.

ORDEN DE REACCION

En cinética química, el orden de reacción con respecto a cierto reactivo, es definido como la potencia (exponencial) a la cual su término de concentración en la ecuación de tasa es elevado.

Por ejemplo, dada una reacción química 2A + B — > C con una ecuación de tasa

r = k [A]2 [B]1

El orden de reacción con respecto a A sería 2 y con respecto a B sería 1, el orden de reacción total sería 2 + 1 = 3. No es necesario que el orden de una reacción sea un número entero; cero y valores fraccionarios de orden son posibles, pero ellos tienden a ser enteros. Ordenes de reacción pueden ser determinados solamente por experimentos. Su conocimiento conduce a conclusiones sobre el mecanismo de reacción.

El orden de reacción no está necesariamente relacionado a la estequiometria de la reacción, a menos que la reacción sea elemental. Reacciones complejas pueden tener o no órdenes de reacción iguales a sus coeficientes estequiométricos.

Una determinación importante en el estudio de la cinética de una reacción química es la del orden de reacción. Conviene recordar, en los casos más simples, lo que se entiende por orden de reacción. Siendo Co la concentración inicial del reactivo y C la concentración del reactivo pasado el tiempo t de reacción, si dC/dt obedeciese a la ecuación (1), n será el orden de reacción.

Si n = 0 (reacción de orden cero), la ecuación (2) será obtenida a partir de la ecuación (1)

En los casos de n = 1 (reacción de orden uno, o de primer orden) y n = 2 (reacción de orden dos, o de segundo orden), la ecuación (1) conducirá, respectivamente, a las ecuaciones (3) y (4).

Si medimos, durante un experimento, los valores de C en diferentes instantes t, en los casos aquí considerados, serán obtenidos los gráficos esquemáticamente representados en la figura a continuación.

Variación de la concentración del reactivo (C) en función del tiempo (t) para tres valores del orden de reacción (n).

Ejemplo Numérico:

Supongamos que, en un experimento, hayan sido obtenidos los resultados indicados.

Se trata de una reacción relativamente lenta, una vez que, transcurrida 16 horas, la concentración del reactivo aún era igual a 44,7% de la inicial.

A partir de los valores, por regresión linear, las ecuaciones (2), (3) y (4) conducen respectivamente, las ecuaciones (5), (6) y (7), siendo r el coeficiente de correlación.

CONCLUSION:

• La velocidad de reacción es igual a la derivada de la concentración con respecto al tiempo dividida por el coeficiente estequiométrico y convertida en un número positivo (v>0 siempre)

• Sobre la velocidad de reacción concluimos que los factores que la afectan son:

Naturaleza de la reacción, Concentración, Presión, Orden, Temperatura.

...