Sergio Lopez

1. 11
Cinética Química
Sergio Lopez

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CINÉTICA QUÍMICA
Es una parte química que se encarga de estudiar la
velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones
químicas, el mecanismo de cómo consumen los
reactantes y los factores que alteran la velocidad de
una reacción química.

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VELOCIDAD DE REACCIÓN (Vrx)
Se define VELOCIDAD DE REACCION como el cambio de
concentración de reactivo que desaparece, o de un
producto de reacción que se forma, por unidad de tiempo.
La velocidad de reacción se expresa de la siguiente forma:
En cinética, las concentraciones generalmente se
expresan en molaridad ( representada por : [ ] )

5. 55
Consideremos la siguiente reacción elemental:
A + B C
Ejemplo: (CEPRE UNMSM)Ejemplo: (CEPRE UNMSM) Marque la alternativa que expresa la
velocidad de reacción para la descomposición del pentóxido
de dinitrógeno en oxígeno molecular y dióxido de nitrógeno,
según la ecuación:
2 N2O5(g) 4 NO2(g) + O2(g)
A) ∆[N2O5] / ∆t B) - ∆[O2] / ∆t C) - ∆[N2O5]2
/ ∆t
D) ∆[NO2]4
/ ∆t E) ∆[O2] / ∆t
Solución:Solución:

6. 66
EjemploEjemplo:: La siguiente reacción química se realiza en un
recipiente de 2L de capacidad:
4 NH3(g) + 3 O2(g) 6 H2O(g) + 2 N2(g)
Si al paso de 12 segundos se consume 68g de NH3, determine
la velocidad media de formación del N2.
Solución:Solución:

7. 77
Velocidad de Reacción y su Estequiometría
Sea la reacción química :
aA + bB cC + dD
Las velocidades de reacción de los reactantes y productos
están en relación a sus coeficientes estequiométricos.

8. 88
FACTORES QUE ALTERAN LA VELOCIDAD DE REACCIÓN
1. TEMPERATURA
A medida que la temperatura es mayor, aumenta la
energía cinética de las moléculas, lo que provoca que
choquen con mayor frecuencia, y que la reacción se
realice más rápidamente. Por lo tanto, cuando se eleva la
temperatura de una reacción química, aumenta la
velocidad de la misma.

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2. NATURALEZA DE LOS REACTANTES
Experimentalmente se a
demostrado que la
velocidad de reacción se
duplica aproximadamente
cada 10º C que aumenta la
temperatura.
La velocidad de reacción varía mucho según la
naturaleza de los reactivos. Por ejemplo, un trozo de
sodio pierde inmediatamente su brillo debido a su
reacción con el oxígeno y el agua atmosféricos. El
hierro también reacciona con el oxígeno y la humedad
del aire, formando herrumbre, pero de forma más lenta.
En conclusión la rapidez de la reacción depende de las
propiedades químicas de los reactantes.

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Oxidación del sodio
(rápida)
Oxidación del hierro
(lenta)
3. GRADO DE DIVISIÓN
Si los reactivos están finamente divididos, hay más
superficie de contacto, es decir, más moléculas de
reactivos que pueden chocar unas con otras, para
romperse y formar las moléculas de los productos. Cuanto
mayor sea el grado de división de los reactivos, con más
velocidad se producirá la reacción.

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+ HCl ZnCl2 + H2 Reacción rápida
Zinc en
polvo
+ HCl ZnCl2 + H2 Reacción lenta
Trozo de
zinc
Se observa que el zinc pulverizado reacciona más rápido con el
ácido clorhídrico que el zinc en trozo, debido a que presenta
mayor superficie de contacto, por lo tanto los choques son más
eficaces, aumentado así la velocidad.

12. 1212
4. CONCENTRACIÓN DE REACTANTES
 Mientras mayor sea la concentración de cada reactante
que se utilice en una determinada reacción, mayor será
la velocidad con que se formen el o los productos.
 Esto porque a mayor concentración habrá más
opciones de choque entre las moléculas, por lo tanto,
más velocidad de reacción.
Por ejemplo, una astilla de madera arde con relativa
rapidez en el aire (que contiene 20% de oxígeno) pero se
inflama inmediatamente con oxígeno puro, que contiene
mayor concentración de moléculas

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Ecuación de velocidad
La ecuación de velocidad es una expresión matemática que relaciona la
velocidad instantánea de una reacción en un momento determinado con las
concentraciones de los reactivos presentes en ese momento
Para una reacción del tipo: aA + bB  cC + dD
La ley de velocidad es: v = k [A]α
[B]β
Donde:
[A] y [B] son las concentraciones molares de los
reactivos en un instante dado
α y β son exponentes calculados de forma experimental
k es la constante de velocidad
v es la velocidad instantánea de la reacción
orden global o total de reacción = α + β

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5. USO DE CATALIZADORES5. USO DE CATALIZADORES
Un catalizador es un agente que modifica la velocidad de
una reacción química sin experimentar cambio al final de
la misma. En una gran mayoría de casos los
catalizadores son sustancias, pero a veces la luz o un
campo eléctrico externo realizan también una labor
catalizadora.
Para que se lleve a cabo una reacción química es
necesario un cierto nivel de energía, esto se conoce
como energía de activación.
Un catalizador acelera la velocidad de la reacción
disminuyendo la energía de activación y sin modificar el
producto y sin ser consumido durante la reacción.
Un inhibidor (catalizador negativo) es aquella sustancia
que disminuye la velocidad de reacción

15. 1515
MECANISMO DE REACCIÓN
Es el proceso o pasos elementales a través de los cuales los
reactivos se convierten en productos.
De acuerdo al mecanismo de reacción, las reacciones se
clasifican en:

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A.Reacciones sencillas (elementales)
Son aquellas reacciones lentas que se llevan a cabo en una
sola etapa y se pueden controlar.
Sea la siguiente reacción elemental:
a A + b B productos
La ley de velocidad es: v = k [A]a
[B]b
El orden de la reacción es: a + b
EjemploEjemplo:: La expresión de velocidad para la reacción sencilla:
A2 + 2 B 2 AB es:
a)VRx = k[AB]2
b)VRx = k[A]2
[B]2
c)VRx = k[A]2
[2B]
d)VRx = k[A2] [B]
e)VRx = k[A2] [B]2
Solución:Solución:

17. 1717
A.Reacciones sencillas complejas
Son aquellas cuyo mecanismo consta de varias etapas.
Cada una de las reacciones que describen el mecanismo
se llama reacción elemental. Si las reacciones elementales
tienen diversas velocidades, la reacción más lenta
determina la velocidad de la reacción
Ejemplo:Ejemplo: La siguiente reacción: 2 AB(g) + C2(g) A2(g) + 2 BC(g) es
homogénea en fase gas y se lleva a cabo en dos etapas:
AB + C2 AC + BC reacción lenta
AC + AB BC + A2 reacción rápida
Indique verdadero (V) o falso (F) sobre esta reacción:
I.Es una reacción sencilla.
II.El orden total de la reacción es 3.
III.El producto intermedio es AB.
IV.La ley de velocidad está dada por VRx = k[AB]2
[C2]
V.La ley de velocidad depende de la etapa más lenta.
Solución:Solución:

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