Efecto de la
Temperatura en la
Velocidad de la Reacción
Velocidad de Reacción

• Se

define como la cantidad de sustancias que se
transforma en determinada reacción por unidad de...
Energía de Activación
Es la energía que necesita un sistema antes de poder iniciar un
determinado proceso. La energía de a...
• Si

la energía es suficiente, se vence la repulsión y las
moléculas se aproximan lo suficiente para que se produzca
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Mecanismo de Reacción
Es el conjunto de las fases o estados que constituyen una reacción
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Influencia de la temperatura Sobre la Velocidad
¿Que es?
• La ecuación de Arrhenius es una expresión matemática que se
utiliza para comprobar la dependencia de la constan...
Ecuación 1. Ecuación cinética

• La

Cinética Química estudia la velocidad de las reacciones
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• La concentración de reactivo y el orden de reacción
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Ecuación 2. Ecuación de Arrhenius

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Ecuación 3. Ecuación de Arrhenius
Método Grafico

• Si se aplican logaritmos neperianos en ambos lados de la igualdad, se
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El alternativo de trabajar con la ecuación de Arrhenius es considerar solamente
dos puntos de dicha recta. Así, a una temp...
Ejemplo:
• Para un único proceso térmicamente activado de velocidad limitada, un
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Los gráficos de Arrhenius son ocasionalmente
utilizados para analizar el efecto de la
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Puesto que k varía con T según la ecuación de Arrhenius, ln k varía frente a
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• Explica

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  1. 1. Efecto de la Temperatura en la Velocidad de la Reacción
  2. 2. Velocidad de Reacción • Se define como la cantidad de sustancias que se transforma en determinada reacción por unidad de volumen y tiempo.
  3. 3. Energía de Activación Es la energía que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada. Para que ocurra una reacción entre dos moléculas, éstas deben colisionar en la orientación correcta y poseer una cantidad de energía mínima. A medida que las moléculas se aproximan, sus nubes de electrones se repelen.
  4. 4. • Si la energía es suficiente, se vence la repulsión y las moléculas se aproximan lo suficiente para que se produzca una reordenación de los enlaces de las moléculas. La ecuación de Arrhenius proporciona la base cuantitativa de la relación entre la energía de activación y la velocidad a la que se produce la reacción. El estudio de las velocidades de reacción se denomina cinética química.
  5. 5. Mecanismo de Reacción Es el conjunto de las fases o estados que constituyen una reacción química. los reactivos son el estado inicial y los productos el estado final, hay una variación de energía libre. La energía libre debe ser negativa ya que será una reacción espontánea, es decir, que la reacción podrá llevarse a cabo sin ningún impedimento termodinámico.
  6. 6. Influencia de la temperatura Sobre la Velocidad
  7. 7. ¿Que es? • La ecuación de Arrhenius es una expresión matemática que se utiliza para comprobar la dependencia de la constante de velocidad (o cinética) de una reacción química con respecto a la temperatura a la que se lleva a cabo esa reacción. • Puede ser usada para modelar la variación de temperatura de coeficientes de difusión, población de vacantes cristalinas, velocidad de fluencia, y muchas otras reacciones o procesos inducidos térmicamente.
  8. 8. Ecuación 1. Ecuación cinética • La Cinética Química estudia la velocidad de las reacciones químicas. Ésta depende de diferentes factores entre los cuales se encuentra la temperatura (T). Muy frecuentemente, la velocidad de las reacciones químicas se puede expresar a través de una ecuación cinética similar a (1): v = k [A]n Donde: k: es la constante cinética A: es el reactivo. n: es el orden de reacción
  9. 9. • La concentración de reactivo y el orden de reacción no dependen de la temperatura. • Por lo tanto concluimos que si la velocidad de reacción y la constante cinetica depende de la temperatura. • Para muchas reacciones, esta dependencia de k respecto de la temperatura se puede expresar según una ecuación empírica, la ecuación de Arrhenius.
  10. 10. Ecuación 2. Ecuación de Arrhenius k aumenta de modo exponencial cuando aumenta la temperatura. En ella aparecen dos parámetros: • • • La energía de activación (Ea) está relacionada con la barrera de energía que deben superar los reactivos para transformarse en productos, por lo que un valor elevado de la misma provoca un valor reducido de k y por lo tanto de v. Sus dimensiones son de energía por cada mol. · El factor pre-exponencial o factor de frecuencia (A) tiene las mismas unidades que k. El modo más cómodo de trabajar con la ecuación de Arrhenius es transformarla e nsu forma linealizada.
  11. 11. Ecuación 3. Ecuación de Arrhenius Método Grafico • Si se aplican logaritmos neperianos en ambos lados de la igualdad, se obtiene: • Ésta es la ecuación de una línea recta, donde Y es ln k, X es 1/T, la ordenada en el origen es ln A y la pendiente es –Ea/R. En la figura 1 se muestra una representación de dicha línea recta.
  12. 12. El alternativo de trabajar con la ecuación de Arrhenius es considerar solamente dos puntos de dicha recta. Así, a una temperatura T1 la constante cinética tomaría un valor k1, y del mismo modo para el par de valores T2-k2. Escribiendo la ecuación de Arrhenius linealizada para ambos puntos, y restando ambas ecuaciones se obtendría: Ecuación de Arrhenius linealizada para dos pares de valores T-k • Esta ecuación es muy útil para la resolución de problemas porque relaciona T1, k1, T2, k2 y Ea. Utilizándola se puede hallar Ea a partir de dos pares de valores T-k. También se aplica en problemas en los que se nos da un par de valores T-k y la energía de activación, y se nos pide que hallemos k a otra temperatura.
  13. 13. Ejemplo:
  14. 14. • Para un único proceso térmicamente activado de velocidad limitada, un gráfico de Arrhenius da una línea recta, desde la cual pueden ser determinados tanto la energía de activación como el factor pre-exponencial.
  15. 15. Los gráficos de Arrhenius son ocasionalmente utilizados para analizar el efecto de la temperatura en las tasas de rapidez de las reacciones químicas. Para un único proceso térmicamente activado de velocidad limitada, un gráfico de Arrhenius da una línea recta, desde la cual pueden ser determinados tanto la energía de activación como el factor pre-exponencial.
  16. 16. Puesto que k varía con T según la ecuación de Arrhenius, ln k varía frente a 1/T según una línea recta. La pendiente de ésta es –Ea/R (ver ecuación 3). Tras despejar damos el resultado final: Ea = 102.89 KJ/mol
  17. 17. Teoría de las Colisiones • Explica cualitativamente cómo ocurren las reacciones químicas y porqué las velocidades de reacción difieren para diferentes reacciones. • Para que una reacción ocurra las partículas reaccionantes deben colisionar. Solo una cierta fracción de las colisiones totales causan un cambio químico; estas son llamadas colisiones exitosas. Las colisiones exitosas tienen energía suficiente (Ea) al momento del impacto para romper los enlaces existentes y formar nuevos enlaces, resultando en los productos de la reacción.

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