Ley de velocidad de reacción

República Bolivariana de Venezuela

Ministerio del Poder Popular para la defensa

Universidad Nacional Experimental Politécnica de la Fuerza Armada Nacional Bolivariana

Núcleo Anzoátegui – Extensión Puerto Piritu

UNEFA – Pedro Celestino Muñoz

Profesor: Bachilleres:

Ramón Quero Chanchamire Clariangela

Coronel María

Ing. Petroquímica Navarro Elizabeth

Sección: 2 Márquez Sulbeide

IV Semestre

Piritu, Agosto del 2014

Índice.

PAG

Introducción. 3

Ley de velocidad de reacción 4-5

Determinación del orden de reacción 5

Reacción de orden cero 5-6 Reacción de primer orden 6-7 Reacción de segundo orden 7

Energía de activación. 7-8 Catálisis 8 Propiedades de los catalizadores. 8-9

Tipos de catálisis 9-10

Conclusión 11

Bibliografía 12

Introducción

Al estudio de las velocidades a las que tiene lugar las reacciones químicas se denomina Cinética Quimia. Este tema es importante en la Industria química porque los diseñadores de plantas, de procesos y de equipos, deben conocer como son afectadas las velocidades de reacción por las variaciones de temperatura, presión y concentración. La cinética química es la que se ocupa del estudio de las velocidades de reacción, (que dependen, entre otros factores de la naturaleza y de la concentración de los reactivos, la temperatura y presencia de catalizadores) así como de la trayectoria seguida en la reacción para pasar de los reactivos a los productos.

La velocidad con que los reactivos se transforman en productos varía mucho de una reacción a otra. Algunas reacciones como la transformación del diamante al grafito, son extraordinariamente lentas, otras como la explosión de TNT, son tan rápidas que casi resultan instantáneas. Afortunadamente la velocidad de una reacción dada puede modificarse. Además el estudio de los factores que influyen en la velocidad de la reacción puede proporcionar información acerca de cómo se produce la reacción.

Ley de velocidad de reacción

La velocidad de una reacción química relaciona el cambio en la concentración de reactivos o productos con el tiempo y se expresa, usualmente, en mol/l × s. Durante el transcurso de una reacción, las moléculas de reactivos van desapareciendo, al tiempo que se forman los productos. La velocidad de la reacción se puede estudiar observando la disminución de la concentración de reactivos o el aumento de la concentración de productos. La velocidad de reacción es el cambio en la concentración de un reactivo o de un producto con respecto al tiempo. (M/s). Se sabe que cualquier reacción puede representarse por la ecuación general:

Reactivos Productos

Es posible medir la disminución en la concentración de los reactivos o el aumento e la concentración de los productos. El progreso de una reacción sencilla, donde las moléculas de A se convierten en B se ilustra:

A B

La velocidad de disminución de A y de formación de B se expresan como:

Donde [A] y [B] son los cambios en la concentración (M) en determinado periodo de tiempo.

Ley de velocidad: expresa la relación de la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y concentración de los reactivos, elevados a alguna potencia.

- Para la reacción general

aA + bB cC + dD

- La ley de velocidad tiene forma:

Velocidad= K[A]x [B]y

Determinación del orden de reacción:

X e Y se determinan experimentalmente, a partir de esta ecuación Velocidad= K[A]x [B]y, conociendo los valores de X e , se puede obtener el orden de reaccion global que se define como la suma de los exponentes a los que se elevan todas las concentraciones de reactivos que aparecen en la ley de velocidad.

X= orden de reacción en A

Y= orden de reacción en B

X + y= orden de reacción global

Reacción de orden 0

Es cuando la velocidad de la reacción es independiente de la concentración de las sustancias reaccionantes y esto depende del poder o del reaccionante y por lo tanto se considera una reacción de orden 0.

Las reacciones de orden cero se encuentran frecuentemente en catálisis heterogénea, cuando la reacción se lleva a cabo sobre una superficie saturada de reactivo. Y en reacciones catalizadas con suficiente exceso de substrato para saturar el catalizador.

C-C0 = -Kt

Reacción de orden 0

Reacción de primer orden

Es cuando la reacción depende de la concentración de un solo reactante, que se descompone en uno o más productos.

Según la ley de acción de masas la velocidad de cualquier reacción monomolecular

Debe ser en cualquier instante t proporcional a la concentración de A, CA, presente en ese momento, es decir,

El factor de proporcionalidad k1 se denomina velocidad específica o constante de velocidad específica de la reacción de primer orden. Al hacer CA=1en la ecuación anterior, se deduce que su significado es la velocidad de la reacción cuando la concentración de “A” es constante e igual a la unidad. Las dimensiones de k1 se deducen de la ecuación.

Que son el reciproco del tiempo, esto es, la frecuencia. Para cualquier reacción de primer orden, k1 debe ser una constante característica de la reacción, independiente de la concentración y función únicamente de la temperatura.

Antes de integrar la ecuación anterior, vamos a designar algunas equivalencias.

a = Concentración inicial de A

x = el decremento de A durante el tiempo t de reacción

Entonces:

CA = (a-x)

Con las equivalencias anteriores, la ecuación se convierte en

Que nos da la velocidad de una reacción de primer orden, en función de la concentración inicial y de la cantidad de sustancia que ha reaccionado. Integremos la ecuación anterior, considerando que al comenzar la reacción, t = 0 y x = 0; y que después de un tiempo t,

x = x

Reacción de segundo orden

Es cuando la velocidad de reacción depende de la concentración de dos reactivos.

a,b = Concentraciones Iníciales de A y B

(a-x) = Concentración de A en un tiempo t

(b-x) = Concentración de B en un tiempo t

x = Decremento de cada uno de los reaccionantes en un tiempo t

La Velocidad De La Reacción De Segundo Orden Es:

Energía de activación

La energía de activación en química y biología es la energía mínima que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada. Para que ocurra una reacción entre dos moléculas, éstas deben colisionar en la orientación correcta y

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