1. Unidad 6. Cinética Química y Nanotecnología
6.1. Cinética química: velocidades de reacción y el mecanismo de
reacción
6.2. La constante de equilibrio
6.3. Principio de Le Chatelier
6.4. Constante de ionización
6.5. Producto de solubilidad
6.6. Solución amortiguadora (buffer)
6.7. Tendencias de la Nanotecnología: materiales y sus características
EQUIPO 3
 ANABEL SUAZO MUÑOZ
JOSE FERNANDO MARTINEZ AGUILERA
 MISAEL JIMENEZ GARCIA
EDUARDO MARTAGON
 JUAN EMMANUEL IPARREA

2. 6.1 CINÉTICA QUÍMICA. VELOCIDAD DE
REACCIÓN
• La Cinética química tiene por objeto el estudio de la velocidad con que transcurren los procesos
químicos así como
• la influencia que sobre ella ejercen diversos factores tales como
temperatura, catalizadores, concentración, etc.
• La velocidad de reacción es la variación de las concentraciones de las sustancias que intervienen en
una reacción
• en la unidad de tiempo.
• la velocidad puede expresarse de tres formas distintas según se tome como referencia la variación
de la concentración
• de los reactivos A o B o bien del producto de la reacción A 2 BC 3
• donde entre corchetes se indica la concentración de las especies que intervienen en la reacción.
Los signos “+” ó “-”
• indican que en el transcurso de la reacción las concentraciones de las especies A, B y C
disminuyen, mientras que la
• de A 2 BC 3
• aumenta. Por ello es evidente que de acuerdo con la expresión de la reacción, las cuatro
velocidades antes
• indicadas no son iguales, por lo que siempre debemos indicar qué especie se toma en la expresión
de la velocidad.

3. 6.2 Constante de equilibrio
• la constante de equilibrio puede ser definida como
• donde {A} es la actividad y α el coeficiente de actividad (cantidad a
dimensional) de la sustancia química A y así sucesivamente. Es solo
una convención el poner las actividades de los productos como
numerador y de los reactivos como denominadores.
• Todas las constantes de equilibrio dependen solo de
la temperatura y son independientes a las concentraciones de
productos o reactivos.
• El conocimiento de las constantes de equilibrio es esencial para el
entendimiento de muchos procesos naturales como la
transportación de oxígeno por la hemoglobina en la sangre o
la homeostasis ácido-base en el cuerpo humano.
• Las constantes de estabilidad, constantes de formación, constantes
de enlace, constantes de asociación y disociación son todos tipos de
constantes de equilibrio.

4. 6.3 Principio de Le Chatelier
• El principio de Le Châtelier, postulado por Henri-Louis Le
Châtelier (1850-1936), químico industrial francés, establece que:
• Si un sistema químico que en principio esté
en equilibrio experimenta un cambio en la concentración, en
la temperatura, en el volumen o en la presión parcial, variará para
contrarrestar ese cambio.
• Concentración
• Si varía la concentración de un sistema que en principio esté en
equilibrio químico, en ese sistema variarán también las
concentraciones de sus componentes de manera que se contra -
rrestre la primera variación. Con respecto a su representación
mediante una ecuación estequiométrica, diremos que el equilibrio
se desplazará a un lado o al otro de esa ecuación (en dirección a
un miembro o al otro).

5. 6.4 Constante de ionización
• Una constante de disociación ácida, Ka, (también conocida
como constante de acidez, o constante de ionización ácida) es una
medida cuantitativa de la fuerza de un ácido en solución. Es la constante
de equilibrio de una reacción conocida como disociación en el contexto de
las reacciones ácido-base.
• La constante de disociación ácida es una consecuencia directa de
la termodinámica subyacente a la reacción de disociación, el valor de
pKa es directamente proporcional al cambio de energía libre de
Gibbs estándar para la reacción. El valor de pKa cambia con la temperatura
y se puede entender de forma cualitativa en base al principio de Le
Châtelier: cuando la reacción es endotérmica, el valor de pKa disminuye
con el aumento de temperatura, lo contrario es cierto para las
reacciones exotérmicas. Los factores estructurales subyacentes que
influyen en la magnitud de la constante de disociación ácida incluyen las
reglas de Pauling para las constantes de acidez, los efectos
inductivos, los efectos mesoméricos, y el enlace por puente de hidrógeno.

6. 6.5 Producto de solubilidad
• El producto de solubilidad o producto iónico de un
compuesto ionico es el producto de
las concentraciones molares (de equilibrio) de
los iones constituyentes, cada una elevada a la potencia del
coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio
• Kps = [Cn+]m [Am-]nEl valor de Kps indica la solubilidad de un
compuesto iónico, es decir, cuanto menor sea su valor
menos soluble será el compuesto. También es fácilmente
observable que si aumentamos la concentración de uno de
los componentes o iones (por ejemplo, añadiendo una
sustancia que al disociarse produce ese mismo ion) y
alcanzamos de nuevo el equilibrio, la concentración del
otro ion se verá disminuida (lo que se se conoce
como efecto ion común).

7. 6.6 Solución amortiguadora
• Soluciones amortiguadoras son aquellas soluciones cuya concentración de hidrogeniones
• varía muy poco al añadirles ácidos o bases fuertes. El objeto de su empleo, tanto en técnicas
• de laboratorio como en la finalidad funcional del plasma, es precisamente impedir o
• amortiguar las variaciones de pH y, por eso, suele decirse que sirven para mantener
• constante el pH. Los mas sencillos están formados por mezclas binarias de un ácido débil y
• una sal del mismo ácido con base fuerte, por ejemplo, una mezcla de ácido acético y acetato
• de sodio; o bien una base débil y la sal de esta base con un ácido fuerte, por ejemplo,
• amoníaco y cloruro de amonio.
• La aplicación más importante de esta teoría de los amortiguadores es, para los fisiólogos, el
• estudio de la regulación del equilibrio ácido-base. Para dar una idea de la importancia de
• los amortiguadores de la sangre, recordemos que la concentración de hidrogeniones del
• agua pura experimenta una elevación inmediata cuando se añade una mínima cantidad de
• un ácido cualquiera, y crece paralelamente a la cantidad de ácido añadido. No ocurre así en
• la sangre, que admite cantidades del mismo ácido, notablemente mayores, sin que la
• concentración de hidrogeniones aumente de una manera apreciable.

8. 6.7 Tendencias de la
Nanotecnología: materiales y sus
características
• La nanotecnología permite trabajar y manipular las
estructuras moleculares y sus átomos. Esta posibilidad nos
lleva a fabricar materiales y máquinas a partir del
reordenamiento de átomos y moléculas, la nanotecnología
provocará una segunda revolución industrial; Son un
mercado floreciente y en la actualidad se emplean en
multitud de tecnologías y productos de consumo.
• CARACTERÍSTICAS:
• Colaboración de múltiples ciencias:
biología, física, química, informática, ingeniería, medicina…
• Se trata de fabricar productos tangibles
• Elevados costes de equipamiento, acceso necesario a
propiedad intelectual, conocimientos muy especializados.