energía de activación, velocidad de reacción y constante de equilibrio químico

1. Energía de activación
Temas Selectos de Química
Bloque I Cinética química
Sexto Cuatrimestre

2. • La Energía de activación es la energía que necesita un sistema antes
de poder iniciar un determinado proceso.
Este termino suele utilizarse para denominar la energía mínima
necesaria para que se produzca una reacción química dada.

3. 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. Esto requiere energía (energía de activación) y proviene del
calor del sistema, es decir de la energía traslacional, vibracional,
etcétera de cada molécula

4. La rapidez es la velocidad de las cosas. Algo rápido es veloz y así.
La Rapidez (o velocidad) de reacción está conformada por la rapidez de
formación y la rapidez de descomposición.
Esta rapidez no es constante y depende de varios factores, como la
concentración de los reactivos, la presencia de un catalizador, la
temperatura de reacción y el estado físico de los reactivos.

5. Uno de los factores más importantes es la concentración de los
reactivos. Cuanto más partículas existan en un volumen, más colisiones
hay entre las partículas por unidad de tiempo.
Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es
mayor la probabilidad de que se den colisiones entre las moléculas, y la
rapidez es mayor.

6. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración
de los reactivos, disminuye la probabilidad de colisión y con ella la
rapidez de la reacción.
La medida de la rapidez de reacción implica la medida de la
concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del
tiempo, esto es, para medir la rapidez de una reacción necesitamos
medir, bien la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de
tiempo, o bien la cantidad de producto que aparece por unidad de
tiempo. La rapidez de reacción se mide en unidades de
concentración/tiempo es decir moles/(litros·segundos)

7. La velocidad de reacción
• Para calcular la velocidad de reacción de una reacción reversible
• Se emplea la siguiente formula:

8. Donde la letra minúscula representa los coeficientes estequiométricos
(número de moles) de cada una de las sustancias que participan en la
reacción, mientras que las letras mayúsculas representan las fórmulas
de los reactantes (A,B) y productos (C,D).

9. Constante de equilibrio químico
• La velocidad de la reacción directa es igual a la velocidad de la
reacción indirecta
• Despejando las constantes tenemos:

10. • Cuando se divide una constante entre otra constante, el resultado es
una constante nueva, en este caso al dividir Kd entre Ki se obtiene
una nueva constante denominada “Constante de equilibrio” (Keq).

11. Ejemplo (expresión de la constante de
equilibrio)
• Para la siguiente reacción química:
• La expresión de la constante de equilibrio será:

12. Ejemplo (Calculo de la constante de
equilibrio)
• Suponiendo que la reacción entre el monóxido de nitrógeno y
oxígeno, logra el equilibrio químico a una temperatura de 230˚C , y la
concentración molar de equilibrio de los reactantes y producto:
[NO] = 0.0542M,[O2] = 0.127M Y [NO2] = 15.5M.

13. • Para calcular el valor de la constante de equilibrio (Keq) para la
reacción, aplicamos la fórmula sustituimos los datos
correspondientes.
• Sustituyendo los datos de concentración molar tenemos:

14. Bibliografía
MARTÍNEZ, E. (2010). Temas selectos de química I (2ª edición).
México: CENGAG
GARRITZ, A. (2001). Tú y la química. México: Pearson Educación