Velocidad de reaccion - Berenice Miranda Miranda

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t Fisicoquímica II 
Alumna: Berenice Miranda Miranda 
Docente: Rigoberto Barrios Francisco 
Semestre: Quinto Grupo: IQ:501 
Ciclo escolar 2020-2021 
T 
E 
S F 
P S 
 
 
En un proceso químico las sustancias llamadas reactivos se transforman en 
productos a medida que pasa el tiempo. La velocidad de una reacción química es 
la velocidad con que se forman los productos (o con que desaparecen los reactivos). 
Podríamos definir la velocidad de una reacción química atendiendo a la variación 
de la masa o de los moles de reactivos o productos en relación al tiempo que tarda 
en producirse esa reacción; no obstante, se prefiere usar la variación de las 
concentraciones. 
Ecuación 
Pendiente 
Una gráfica de [A] contra tiempo da una línea recta cuya pendiente es k y el valor 
de la ordenada al origen es [A]0. 
Forma de la grafica 
 
 
 
j 
Descripción del orden de reacción. 
Las reacciones de orden cero se encuentran más frecuentemente en reacciones 
heterogéneas en superficies. La velocidad de reacción en este caso es 
independiente de la concentración de la sustancia reactiva. Para encontrar el 
comportamiento con el tiempo de esta reacción, la ecuación se escribe en la forma 
diferencial. 
 
 
Cuando se integra entre los límites t1 y t2, y asumiendo que la concentración de la 
sustancia reaccionante es [A]0 en t1 y para t2 = t es [A]t, por lo que la ecuación queda: 
 
Ecuación 
 
Grafica 
 
Pendiente 
Para obtener la pendiente (k1), la más conveniente, es utilizar la ecuación integrada, 
previamente linealizada, y graficar el logaritmo de la concentración del reactivo con 
respecto al tiempo. Así, la constante de proporcionalidad (k1), será obtenida 
directamente a partir de la pendiente de la recta tal y como se muestra en la gráfica 
de la figura 2 
Descripción del orden de reacción 
Este tipo de reacciones se pueden representar como 
→
y la velocidad de desaparición de A se puede escribir de la siguiente manera: 
la reacción es de orden 1 con respecto al reactivo A. Por lo que, ya que solamente 
una molécula de A desaparece para producir una molécula de producto B, a es igual 
a 1, y la ecuación queda: 
 
 
Si se aplican las condiciones a la frontera, de forma que para t=0 para el tiempo 
inicial, el valor de A [A]0, se puede eliminar la constante de integración de la 
ecuación: 
 
Por lo que en la ecuación 
 
A partir de las últimas dos formas de la ecuación podemos determinar una constante 
de tiempo τ, que se conoce como el tiempo de decaimiento de la reacción y se define 
como el tiempo requerido para que la concentración disminuya 1/e de su valor inicial 
[A]0, donde e ≈ 2.7183, la base de los logaritmos naturales. El tiempo τ está dado 
por 
 
Cuando se determinan las constantes de velocidad experimentalmente, la forma 
integrada de la ley de velocidad se escribe generalmente en logaritmos base diez 
 
Ecuación 
Hay dos casos de cinéticas de segundo orden. El primer caso es una reacción 
entre dos especies idénticas: 
A + A → productos la expresión de velocidad para este caso es 
 
El segundo caso es una reacción global de segundo orden entre dos especies 
diferentes: 
A + B → productos 
 
Grafica 
 
 
 
 
 
 
Descripción del orden de reacción 
El término segundo orden se aplica a dos tipos de reacciones. Aquellas cuya 
velocidad es proporcional al cuadrado de una sola concentración de 
reactivo, r = k2 * [A]2 o bien, Aquellas cuya velocidad es proporcional al producto de 
dos concentraciones de diferentes reactivos, previamente elevadas a la primera 
potencia. 
r = k2 *[A]1 * [B]1 
 El valor numérico del factor de proporcionalidad (k2) será necesario para conocer 
la velocidad de las reacciones de segundo orden. La figura 3, contiene las diferentes 
formas de ecuaciones integradas, de segundo orden, representadas por las 
ecuaciones (4) y (6). La constante de velocidad se puede obtener fácilmente, 
simplemente despejándola de la ecuación (4), utilizando los valores del tiempo y de 
la concentración correspondiente, del reactivo. Otra forma de obtener (k2), y por 
cierto, la más conveniente, es utilizar la ecuación integrada previamente 
linealizada (6), y graficar la inversa de la concentración del reactivo con respecto 
al tiempo. Así, la constante de proporcionalidad (k2) será obtenida directamente a 
partir de la pendiente de la recta tal y como se muestra en la gráfica de la figura 3. 
 
 Una vez obtenida la constante de velocidad (k2), el tiempo de vida media se 
puede obtener fácilmente, a partir de cualquier ecuación integrada, tal y como se 
muestra en la ecuación, y como puede observarse, el tiempo de vida media de las 
reacciones de segundo orden, siempre serán dependientes de la concentración 
inicial (a), del reactivo. 
 
Descripción de la reacción 
El mayor orden de reacción que se ha encontrado empíricamente es tercero. Sin 
embargo, en forma general la expresión de velocidad es 
 
 que se puede reescribir como 
 
Grafica 
 
Cuando se desconoce el orden de una reacción, se puede construir una gráfica de 
Van’t Hoff como una ayuda para deducirlo. En una gráfica de Van’t Hoff, se grafica 
el logaritmo de la velocidad en función del logaritmo de la concentración del reactivo 
A. Esto es equivalente a hacer una gráfica de la ecuación en papel logarítmico. La 
pendiente de dicha gráfica nos da el orden n de reacción.