La unidad 2 se refuere a la cinética, parte de la química que se encarga de estudiar la velocidad o rapidez con la que ocurren las reacciones químicas, el mecanismo de cómo se consumen los reactantes y los factores que alteran la velocidad de una reacción química. 

1. UNIVERSIDAD DEL ZULIA
FACULTAD DE INGENIERÍA
CICLO BÁSICO
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
CÁTEDRA QUIMICA II
MARACAIBO, FEBRERO DE 2015
Profesora: Ing. Neida Núñez
CINETICA

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

3. CINÉTICA
Las reacciones
ocurren a
diferentes
velocidades
Algunas reacciones
termodinámicamente
espontáneas no
parecen ocurrir en
absoluto, mientras
que otras
reacciones alcanzan
el equilibrio con
mucha rapidez.
Reaccione
s Lentas
Reaccione
s Rápidas

4. Se define como el cambio en la
concentración de uno de los reactivos o
productos dividido por el intervalo de
tiempo en el cual tiene lugar el cambio,
se expresa en mol/L..s
∆[R] = [R]t=2 -
[R]t=1
∆t = t2 - t1
La velocidad de reacción
es la velocidad a la que
se forman los productos
o se consumen los
reactantes.
Varía
muchísimo de
una reacción a
otra.
Puede
alterarse
modificando
ciertos
factores.
El signo
menos en la
ecuación
asegura que la
velocidad sea
positiva.
El conocimiento de
los factores que
alteran la velocidad
de reacción es de
extraordinaria
importancia
práctica, pues puede
enseñarnos como
acelerar las
reacciones
deseables y cómo
retardar las
indeseables.
VELOCIDAD DE
REACCIÓN
Velocidad promedio de desaparición de R = -
Velocidad promedio de formación P =
 
t
 P
 
t
R



5. VELOCIDAD DE
REACCIÓN
Velocidad
instantáne
a.
Velocidad
inicial.
La velocidad de reacción no es
constante. Al principio de una
reacción, cuando la concentración
de reactivos es mayor, la
velocidad es mayor, a medida que
la reacción avanza, al ir
disminuyendo la concentración de
los reactivos también disminuye
la velocidad de la reacción.
Es la pendiente de
una tangente
dibujada en el
gráfico de
concentración en
función del tiempo.
Es la velocidad de
reacción
instantánea al
comenzar la
reacción, es decir,
en el tiempo igual
cero
(t = 0).

6. VELOCIDAD DE
REACCIÓN
Las diferentes
maneras de
informar la
velocidad de
una reacción,
está
relacionada
con la
estequiometri
a.
Al dar la
velocidad de una
reacción hay que
tener el cuidado
de especificar la
especie a la que
se refiere la
velocidad
aA + bB → cC + dD
Velocidad única promedio
Velocidad única promedio
       
t
D
dt
C
ctbt
A
a 











11B11
DdeVelocidad
d
CdeVelocidad
c
BdeVelocidad
b
AdeVelocidad
a
1111

Es la
velocidad
promedio
dividida por el
coeficiente
estequiométri
co de la
especie
monitorizada

7. LEY DE
VELOCIDAD
m y n = orden de
reacción
k = constante de
velocidad
aA + bB → cC + dD
Velocidad de reacción = k[A]m
[B]n
Las unidades
de k dependen
del orden
global de la
reacción.
Orden de
reacción
Es la potencia a la
cual la
concentración de
los reactivos se
eleva en la ley de
velocidad; el orden
global de la
reacción, es la
suma de los
ordenes
individuales
La ley de velocidad
resume la
dependencia entre la
velocidad y la
concentración. Es una
característica de la
reacción que se
determina
experimentalmente.
A = factor de frecuencia
Ea = Energía de
activación
R = Constante de los
gases
T = Temperatura
k = Ae- Ea/RT
ln k = - + lnART
Ea
Los órdenes de reacción
no tienen relación con los
coeficientes
estequiométricos.

8. MÉTODO DE LAS
VELOCIDADES
INICIALES
Se hacen una serie de
experimentos donde la
concentración inicial del
reactivo se varía y se
observa como varía la
velocidad inicial de la
reacción.
 Si la reacción es de orden cero respecto a ese reactivo la velocidad inicial de reacción
no cambia.
 Si la reacción es de primer orden respecto a ese reactivo la velocidad inicial de reacción
se duplica.
 Si la reacción es de segundo orden respecto a ese reactivo la velocidad inicial de
reacción se multiplica por cuatro.
 Si el orden de reacción respecto a ese reactivo es tres la velocidad de inicial de reacción
se multiplica por ocho.
Teniendo los datos
experimentales de
concentración y
velocidad, se
relacionan de tal
manera que permitan
determinar el orden de
reacción para uno de
los reactivos.
Al tener los órdenes
de reacción, se
puede determinar la
constante de
velocidad k, con los
datos experimentales
de concentración y
velocidad inicial para
cualquiera de los
experimentos.
Al duplicarse la
concentración inicial de
ese reactivo,

9. TEORÍAS QUE
EXPLICAN LA
VELOCIDAD DE
REACCIÓN
Teoría de las
colisiones.
Para que se produzca
una reacción química,
los átomos, iones o
moléculas
involucrados deben
experimentar choques
o colisiones.
Disponer de la energía cinética suficiente para
que tengan lugar el reordenamiento de los
enlaces y la formación de una nueva sustancia.
Colisionar con la debida
orientación.
Para que el choque de
dos partículas
garantice la reacción
entre ellas, las
partículas deben
cumplir las dos
condiciones
siguientes:
Energía
insuficiente

10. TEORÍAS QUE
EXPLICAN LA
VELOCIDAD DE
REACCIÓN
Teoría del estado de
transición
Los reactivos
pasan por un
estado intermedio
transitorio de alta
energía y corta
duración: estado de
transición, en
donde existe el
complejo activado.
El complejo activado tiene una estructura que
se halla entre la de los reactivos y la de los
productos. Los enlaces antiguos están
debilitados y se están formando los nuevos. La
energía de activación, Ea, es la energía
necesaria para llegar al complejo activado
desde los reactivos.

11. FACTORES QUE
AFECTAN LA VELOCIDAD
DE REACCIÓN
Dependiendo del tipo de reactivo que intervenga, una
determinada reacción tendrá una Energía de
Activación.
Naturaleza de
los Reactivos
Mientras mas pequeñas sean las partículas de los reactivos, mas se
facilita el contacto entre ellas y por tanto, las colisiones efectivas.
Grado de
división de los
Reactivos
Al haber más partículas en el mismo
espacio, aumentará el número de
colisiones.
Concentración
de los Reactivos
Al aumentar la temperatura, también lo hace la velocidad a la que
se mueven las partículas y, por tanto, aumentará el número de
colisiones
Temperatura de
Reacción
Los catalizadores modifican el mecanismo de reacción, empleando
pasos elementales con mayor o menor energía de activación.
Catalizador si lo
hubiera

12. CONCENTRACIÓN Y
TIEMPO
Ecuación
Diferencial
   m
AkVelocidad
dt
Ad
Velocidad  ;
   m
Ak
dt
Ad

Ecuación
Integrada
m  
t[A]
[A]0
kdt
[A]d
0[A]

13. CONCENTRACIÓN Y
TIEMPO
Reacciones de orden
cero
PA 
[A] = [A]0 -
kt
  k
dt
Ad

Ecuación
Diferencial
 
A
t
[A] 0
kdtd
0
[A]
Ecuación
Integrada
[A]
-k
t

14. CONCENTRACIÓN Y
TIEMPO
Reacciones de primer
orden
PA 
Ecuación
Diferencial
   Ak
dt
Ad

Ecuación
Integrada
 
t[A]
[A]0
kdt
[A]d
0[A]
ln[A] = - kt + ln[A]0
ln[A]
-k
t

15. CONCENTRACIÓN Y
TIEMPO
Reacciones de segundo
orden
PA 
Ecuación
Diferencial
 
dt
Ad
k [A]2
Ecuación
Integrada
 
t[A]
[A]0
kdt
[A]
[A]d
0
2
   0
11
A
kt
A

 A
1
k
t

16. CONCENTRACIÓN Y
TIEMPO
Reacción de orden
cero
 
k
A
t
2
0
2/1 
Reacción de primer
orden
k
t
693.0
2/1 
Reacción de segundo
orden
 0
2/1
1
Ak
t 
Tiempo de vida media
(t1/2)
Tiempo necesario para
que [A]o se reduzca a la
mitad

17. VARIACIÓN DE LA CONSTANTE
DE VELOCIDAD CON LA
TEMPERATURA
k = Ae- Ea/RT
ln k = - + lnART
Ea
Se utiliza para
predecir como
cambia la
velocidad de
reacción a
distintas
temperaturas
Ecuación de
Arrhenius
ln k
1/T
m = -Ea/R







122
1 11
ln
TTR
Ea
k
k

18. Mecanismo de
reacción
Secuencia particular de
etapas elementales que
describen los cambios
que se considera que
tienen lugar a medida
que los reactivos se
transforman en
productos
Permite determinar
la ley de velocidad
Los mecanismos en varias etapas presentan
intermediarios
En un proceso elemental, el orden respecto a cada
reactivo es igual a su coeficiente estequiometrico en
dicha reacción
Una de la etapas es la mas lenta de todas las que conforman el
mecanismo. Etapa determinante de la velocidad de la reacción global