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CINÉTICA Y EQUILIBRIO QUÍMICO
Cinética química
Estudia la velocidad a la que ocurre una reacción.
Velocidad
Magnitud física (vector) que relaciona distancia con
tiempo.v= Δx/ Δt
Teoría de colisiones
formulada por Lewis en 1918.
Explica el mecanismo de reacción a escala molecula.
Para que 2 moléculas reaccionen debe ocurrir un choque
entre ellas en una orientación adecuada.
Velocidad en una reacción química
v=-1/a( Δ[A]/Vt)=-1/b( Δ[B]/Vt)=-1/a( Δ[C]/Vt)
Velocidad de reaccion(V)
Cambio de concentracion de un reacctivo o
producto en un rango de tiempo.
Factores que influyen
Temperatura
Concentracion de reactivos
Naturaleza, estado de
agregacion y division de los
reactivos.
Reacciones con liquidos o gases presentan una reaccion mas
elevada que con los solidos.
La velocidad de las reacciones aumentan con la temperatura.
mientras mas numero de moleculas confinadas mayor
frecuencia con la que colicionan entre si.
Las reacciones no implican un reajuste de enlaces.
Ec. velocidad
Catalizadores
Modifica la velocidad de una reaccion.
v=k[A]^a[B]^b
Contante de velocidad(k)
Velocidad de reaccion cuando las concentraciones
de los reacctivos son iguales a la unidad
Independiente de las concentraciones.
Varia con a temperatura.
Depende o no de los catalizadores.
Se determina experimentalmente.
Equilibrio quimico
Procesos reversibles e irreversibles
aA+bB=cC+dD
Constante de equilibrio(kc) Relación entre la concentración de productos y reactivos.
v2=k2 [D]^d[C]^c
k1 [B]^b=k2 [D]^d[A]^a [C]^c
v1=k1 [B]^b[A]^a
Ley de acción de masas
k1/k2=kc=[C]^c [B]^b[D]^d/[A]^a Tipos de equilibrios
Homogéneas
heterogéneas
Los componentes están en una misma fase.
Los equilibrios de los sistemas están en diferentes fases.
kc kc=1
kc>1
kc<1
Predominan reactivos sobre los productos. Rendimiento bajo.
kc es muy próxima a 1
Las concentraciones de los productos son mayores.
Rendimiento grande.
Cociente de reacción(Q) Resulta de aplicar las ley de acción de masas a una reacción
que no ha alcanzado el equilibrio.
Relación Q y kc
Q=[C]^c [B]^[D]^d/[A]^a
Q>kc
Q=kc
Q<kc
Sistema no esta en equilibrio.
Sistema esta en equilibrio
Sistema no esta en equilibrio
Constante de
equilibrio(kp)
Relación entre la concentración de productos y
reactivos en el equilibrio.
kp=(PC)^c (PB)^b(PD)^d/(PA)^a
grado de disociación
Relación ente la cantidad de sustancia disociada y la
cantidad total de sustancia puesta en disolución.
α=x/ni
Principio de Le ChatelierCuando se modifica algún factor que determina dicho estado,
el equilibrio se desplaza en el sentido de contrarrestar dicha
modificación.
Le Chartelier
Influencia de la concentración
Influencia de la presión y temperatura
Influencia de la temperatura
Influencia de los catalizadores
Al aumentar la temperatura aumenta e rendimiento; al
incrementarse kc disminuye el rendimiento y viceversa.
Al aumentar la concentración de los reactivos el sistema se
desplaza hacia la formación de productos. Aumenta el
rendimiento para restablecer el equilibrio químico.
Acelera la reacción al disminuir la energía de activación de la
reacción directa e inversa.
Al disminuir la presión total el sistema ocupa menor volumen.
Al disminuir la presión total el sistema ocupa mayor volumen.
Ácido y Base
Base: Especie que aumenta la concentración O- en una
solución acuosa.
Ácido: Especie que aumenta la concentración de H+ en una
solución acuosa.
Ionización del agua
[H3O+]=[OH] Disoluciones Neutras
[H3O+]<[OH] Disoluciones básicas
[H3O+]>[OH] Disoluciones acidas.
pH y pOH
Cuento mayor es el carácter ácido de una sustancia menor
es su pH
Cuanto menor es el carácter básico de una sustancia, mayor
es su pH.
Medida de pH pH es el algoritmo de la concentración de iones [H3O+]
cambiado de signo
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