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RAPIDEZ DE REACCION



La Rapidez (o velocidad) de reacción está conformada por la rapidez de formación y la rapidez de descomposición. Esta rapidez no es constante y depende de varios factores, como la concentración de los reactivos, la presencia de un catalizador, la temperatura de reacción y el estado físico de los reactivos. Uno de los factores más importantes es la concentración de los reactivos. Cuanto más partículas existan en un volumen, más colisiones hay entre las partículas por unidad de tiempo. Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den colisiones entre las moléculas, y la rapidez es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de colisión y con ella la rapidez de la reacción. La medida de la rapidez de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo, esto es, para medir la rapidez de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, o bien la cantidad de producto que aparece por unidad de tiempo. La rapidez de reacción se mide en unidades de concentración/tiempo, esto es, en (mol/l)/s es decir moles/(l·s).
Para una reacción de la forma:
mathrm{A  longrightarrow  B + C}
mathrm{A longrightarrow B + C}

la ley de la rapidez de formación es la siguiente:
v_R = - frac{Delta c_{mathrm{A}}}{Delta t}
v_R = - frac{Delta c_{mathrm{A}}}{Delta t}

vR es la rapidez de la reacción, ( − ΔcA) la disminución de la concentración del reactivo A en el tiempo Δt. Esta rapidez es la rapidez media de la reacción, pues todas las moléculas necesitan tiempos distintos hasta que estas reaccionan.
La rapidez de aparición del producto es igual a la rapidez de desaparición del reactivo. De este modo, la ley de la rapidez se puede escribir de la siguiente forma:
v_R = - frac{Delta c_{mathrm{A}}}{Delta t} = frac{Delta c_{mathrm{B}}}{Delta t} = frac{Delta c_{mathrm{C}}}{Delta t}
v_R = - frac{Delta c_{mathrm{A}}}{Delta t} = frac{Delta c_{mathrm{B}}}{Delta t} = frac{Delta c_{mathrm{C}}}{Delta t}

Este modelo necesita otras simplificaciones con respecto a:
  • La actividad química, es decir, la "concentración efectiva"
  • La cantidad de los eductos en proporción a la cantidad de los productos y del disolvente
  • La temperatura
  • La energía de colisión
  • Presencia de catalizadores
  • La presión parcial de gases



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ORDEN DE REACCIÓN



Para cada reacción se puede formular una ecuación, la cual describe cuantas partículas del reactivo reaccionan entre ellas, para formar una cantidad de partículas del producto.
Para una reacción de la forma:
mathrm{2 , A + B + C + D  longrightarrow  E}
mathrm{2 , A + B + C + D longrightarrow E}

esto significa, que dos partículas A colisionan con una partícula B, una partícula C y una partícula D para formar el producto E.
Sin embargo, la probabilidad de que cinco partículas colisionen al mismo tiempo y con energía suficiente, es escasa.
Más probable es que dos o tres partículas colisionen y formen un producto intermedio, este producto intermedio colisiona con las demás partículas y forma otros productos intermedios hasta formar el producto E, aquí un ejemplo:
mathrm{2 , A  longrightarrow  A_2}
mathrm{2 , A longrightarrow A_2}
mathrm{A_2 + B + C  longrightarrow  A_2BC}
mathrm{A_2 + B + C longrightarrow A_2BC}
mathrm{A_2BC + D  longrightarrow  E}
mathrm{A_2BC + D longrightarrow E}

La descomposición de la reacción principal en llamadas reacciones elementales y el análisis de estas nos muestra exactamente como ocurre esta reacción.
Por medio de métodos experimentales o por premisas se puede determinar la dependencia de la rapidez de las reacciones elementales con las concentraciones de los componentes A, B, C y D.
El orden de reacción está definido como la suma de los exponentes de las concentraciones en la ley rapidez de la reacción. Este es también llamado orden total de reacción, pues el orden depende del reactivo que se analice. El orden de la reacciones se determina experimentalmente.
Ejemplo :
Suponiendo que la rapidez de reacción de la primera reacción elemental tiene una dependencia cuadrática con la concentración del reactivo A, esto significa que esta reacción es de segundo orden con respecto al reactivo A. El orden total de esta reacción es también segundo, pues no hay otros reactivos.
Suponiendo que la rapidez de reacción de la segunda reacción elemental tenga una dependencia lineal con la concentración del reactivo A2, lineal con la concentración del reactivo B y ninguna dependencia con C. Entonces es la reacción de primer orden en relación a A2, de primer orden en relación a B y de cero orden en relación al componente C. El orden total es segundo.
Suponiendo que la rapidez de reacción de la tercera reacción elemental tenga una dependencia lineal con la concentración de A2BC, pero ninguna con la concentración de D, entonces es la reacción de primer orden en relación a A2BC y de orden cero en relación a D. El orden total de la reacción es primero.
Para una reacción hipotética de la forma:
aA + bB longrightarrow gG + hH
aA + bB longrightarrow gG + hH

la rapidez de reacción se define como:
r = k[A]a[B]b
(las concentraciones de reactivos están elevados a su correspondiente coeficiente cinético sólo en el caso en el que la reacción sea elemental). Donde los corchetes denotan la concentración de cada una de las especies; "r" denota la rapidez de reacción y "k" es la constante de rapidez. La rapidez de las reacciones químicas abarca escalas de tiempo muy amplias. Por ejemplo, una explosión puede ocurrir en menos de un segundo; la cocción de un alimento puede tardar minutos u horas.

FUENTE: http://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_qu%C3%ADmica
http://www.google.com.co/imgres?imgurl=http://html.rincondelvago.com/000638002.png&imgrefurl=http://html.rincondelvago.com/velocidad-de-una-reaccion-quimica_1.html&usg=__EOOsdlFTXpH2ztpTAVnJAPg7mRk=&h=399&w=503&sz=10&hl=es&start=12&zoom=1&tbnid=zu0DRFh71ItAWM:&tbnh=163&tbnw=206&prev=/images%3Fq%3DRAPIDEZ%2BDE%2BREACCION%26um%3D1%26hl%3Des%26sa%3DN%26biw%3D1024%26bih%3D677%26tbs%3Disch:10,671&um=1&itbs=1&iact=hc&vpx=731&vpy=363&dur=1424&hovh=200&hovw=252&tx=208&ty=74&ei=eUibTK32H4G78gbttLh8&oei=w0WbTLmBLsH_lgfzs-zMCQ&esq=2&page=2&ndsp=12&ved=1t:429,r:11,s:12&biw=1024&bih=677