Fisicoquimica. CINETICA QUÍMICA (Velocidad de reacción).

CINETICA QUÍMICA (Velocidad de reacción).

Velocidad (v).

V = (Δx/ Δt) ; donde:  x : propiedad (concentración, presión, conductividad).

Indica la variación de una propiedad con el tiempo.

Reactantes: Desaparecen con el tiempo (signo negativo).

Productos: aparecen con el tiempo (signo positivo).

[pic 1]

[pic 2]

                  Co                                                        C (productos)[pic 3]

                                                                        C (reactantes)

[pic 4]

                                                                                t

Ley diferencial de la velocidad:

H2 (g) + I2 (g)                                       2HI (g)[pic 5]

        n H2           1

            =                                  2n H2 = n HI[pic 6][pic 7][pic 8]

n HI            2        

De igual forma:

        n I2               1                                2 n I2 = n HI[pic 9]

                =  [pic 10][pic 11]

        n HI            2

Si V es constante:  [ ] = n / v

        v = d [HI] / dt                

            2 d[H2] = d [ HI]                

            2 d [I2] = d [ HI]

- 2 d[H2] =   d [HI]                                                     - d[H2] =     ½   d [HI][pic 12]

        dt                      dt                            dt        dt[pic 13][pic 14][pic 15][pic 16]

- 2 d[I2] = d[HI]                               - d[I2] =    ½  d[HI][pic 17]

       dt          dt                                                  dt                dt[pic 18][pic 19][pic 20][pic 21]

V = (expresada en función del reactante)

[pic 22]

        [pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27]

        2A + B                 3C[pic 28]

        n A =  2                          3 n A = nC                                                [pic 29][pic 30][pic 31]

            n C     3                                  2  [pic 32]

        3 d [A] = d[C]                3nB = nC                3d[B] = d[C][pic 33]

        2

        - 3 d[A] = d [C]                - 1 d[A] = 1 d [C][pic 34][pic 35][pic 36][pic 37][pic 38]

          2  dt         dt                      2   dt       3  dt

        - 3 d [B] = d [C]                -d[B] = 1 d[C][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43]

          2   dt        dt                      dt        3    dt

[pic 44]

[pic 45][pic 46]

[pic 47]

Ley Integral de Velocidad: viene de desarrollar la ley diferencial de velocidad. Se debe conocer el orden de reacción.

Orden:  factor exponencial que acompaña la propiedad que se está midiendo (presión, etc.), el cual no necesariamente coincide con la estequiometría de la reacción.

                A + B                             C[pic 48]

        V = K [A]α   [B]β[pic 49]

Donde:

α : orden con respecto a A.

β : orden con respecto a B.

α + β : orden de reacción.

“ No necesariamente α + β coinciden con el coeficiente estequiométrico, excepto en las reacciones elementales”.

Ej:

A + 2B                 C                v1 = k [A] [B] 2[pic 50]

C + 3x                        2D                v2 = k [C] [D] 3[pic 51]

D + E                        F                v3 = k [D] [ E][pic 52]

Estas son reacciones elementales que darán lugar a la reacción final:

...