Semana 7 Cinetica Quimimod Parte II

Prof. Qum. Jenny M. Fernndez Vivanco

FISICO QUIMICA DE PROCESOS AMBIENTALES

Quim. Jenny M. Fernndez Vivanco

Factores que afectan la rrxn

3.- Temperatura

Un incremento de la temperatura provoca un incremento en la energa cintica de las molculas, lo que hace que sea mayor el nmero de molculas que alcanza la energa de activacin, aumentando tambin la probabilidad de choques efectivos.

4.- Catalizadores

Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de

reaccin sin consumirse.

El catalizador acta cambiando la trayectoria (el mecanismo)

de la reaccin, disminuyendo la energa de activacin

necesaria y aumentando la velocidad de reaccin.

Energa

de activacin

Transcurso de la reaccin

Complejo

activado

Reactivos

H0

Reaccin exotrmica Reaccin endotrmica

Productos

Productos

E.A

Los catalizadores cambian la energa de activacin de una determinada reaccin, y por lo

tanto incrementan la velocidad de reaccin

Reaccin no catalizada

Reaccin catalizada

Energa

de activacin

Transcurso de la reaccin

Complejo

activado

Reactivos

H0

Reaccin exotrmica Reaccin endotrmica

Productos

Productos

E.A

E.A

Los catalizadores

negativos aumentan la

energa de activacin

Los catalizadores

positivos disminuyen

la energa de activacin

E.A sin catalizador

E.A con catalizador negativo

E.A con catalizador positivo

Qumica (1S, Grado Biologa) UAM 4. Cintica qumica

6

Concentracin tiempo A

0

A

t


7

Mecanismos de reaccin

Coordenada de reaccin

Reactivos Productos Intermedios

Paso rpido

Paso lento

perfil de reaccin


8

Vida media Vida media (de un reactivo): El tiempo que debe transcurrir para

que la concentracin de un reactivo se reduzca a la mitad

[Lectura: Petrucci 15.5, 15.6]

1/2 0

A A 2t

1/2 ;t

Reacciones de orden cero:

0 1/20

AA ;

2k t

0

1/2

A

2t

k

Reacciones de primer orden:

0 1/20

Aln ln A ;

2k t 1/2

ln 2t

k1/2 ln 2 ;k t

Reacciones de segundo orden:

1/20 0

2 1;

A Ak t

1/20

1

At

k

1/20

1;

Ak t

0,693

k

0

1/2

A;

2k t


9

Concentracin - tiempo Ejemplo: La descomposicin del compuesto A sigue una cintica de orden cero con k=1,0x10-5 M/s. Si se parte de una concentracin inicial de A 1,000M, calcula: a) la concentracin molar de A al cabo de 12 h de descomposicin, b) el tiempo necesario para que la concentracin sea 0,200M, c) la vida media

5 1A 1,000 1,0 10 12 3600M M s s 1,000 0,43 0,57M M

0

A At

k

5 1

1,000 0,200

1,0 10

M

M s

48,0 10 22s h

0

1/2

At

2k

5 1

1,000

2 1,0 10

M

M s

45,0 10 14s h

0

A A k t


10

Concentracin - tiempo Ejemplo: La descomposicin del compuesto A sigue una cintica de primer orden con k=1,0x10-5 s-1. Si se parte de una concentracin inicial de A 1,000M, calcula: a) la concentracin molar de A al cabo de 12 h de descomposicin, b) el tiempo necesario para que la concentracin sea 0,200M, c) la vida media

5 1ln A ln1,000 1,0 10 12 3600s s 0,432 ;

0

ln A ln At

k

5 1

ln1,000 ln 0,200

1,0 10 s

51,6 10 45s h

1/2

ln 2t

k 5 1

ln 2

1,0 10 s

46,9 10 19s h

0

ln A ln A k t

0,432A 0,65e M M


11

Concentracin - tiempo Ejemplo: La descomposicin del compuesto A sigue una cintica de segundo orden con k=1,0x10-5 M-1s-1. Si se parte de una concentracin inicial de A 1,000M, calcula: a) la concentracin molar de A al cabo de 12 h de descomposicin, b) el tiempo necesario para que la concentracin sea 0,200M, c) la vida media

5 1 11 1 1,0 10 12 3600

A 1,000M s s

M

11,43 ;M

0

1/ A 1/ At

k

15 1 1

1/ 0,200 1/1,000

1,0 10

M

M s

54,0 10 110s h

1/20

1t

Ak

5 1 1

1

1,0 10 1,000M s M

51,0 10 28s h

A 0,70M

0

1 1

A Ak t

Descomposicin cataltica del H2O2

H2O2 (ac) O2(g) + 2 H2O(l)

Un catalizador cambia el perfil de una

reaccin

A B

TIPOS DE

REACCIONES

Problemas aplicativos

1. Para la reaccin siguiente, indique como se

relaciona la velocidad de desaparicin de

cada reactivo con la velocidad de aparicin de cada

producto:

B2H6(g) + 3 O2(g) B2O3(s) + 3 H2O(g)

Problemas de aplicacin

Una reaccin de primer orden alcanza el 30% en 35 minutos.

Cul es el valor de la constante de velocidad expresada en

min-1? Y Qu porcentaje del reactivo queda sin reaccionar al

cabo de 5 horas de iniciada la reaccin?

Problemas aplicativos

1. Para la reaccin siguiente, indique como se

relaciona la velocidad de desaparicin de

cada reactivo con la velocidad de aparicin de cada

producto:

B2H6(g) + 3 O2(g) B2O3(s) + 3 H2O(g)

Soluciones Solucin 1.

Solucin 2.

Solucin 3.

Solucin 4.

Solucin 5.

Solucin 7.

Solucin 8.

GRACIAS

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