2. Propósit
o
Estima los efectos producidos por la influencia
de la temperatura y los catalizadores en la
velocidad de una reacción química.
3. Introducción
• El estudio a la velocidad en la que ocurre una reacción y los factores que lo
afectan se denomina CINÉTICA
• La cinética química trata dos aspectos básicos el mecanismo de reacción y
la velocidad de reacción
https://youtu.be/J8dCYwTvoC
Ver:
4. Cinética química
La cinética química se dedica al estudio de la velocidad de
las reacciones químicas, los factores que afectan la
velocidad y los mecanismos por los cuales ocurren las
reacciones donde los reactivos se transforman en
productos.
Tenemos:
• La temperatura
• Los cambios de concentración de reactantes
• La adición de catalizadores
• Modificación de pH
• Fuerza iónica
• Constante dieléctrica
5. Mol= Unidad cantidad de sustancia es igual a 6,022 x 1023 moléculas o átomos..
Masa molar=Es la masa de un mol es igual al peso molecular en unidades gramo.
H2O = 18 uma es la masa molecular = 18 gramos es la masa de 1 mol de agua.
H2SO4 = 98 uma es la masa molecular = 98 gramos es la masa de 1 mol de ácido sulfúrico.
2 + 32 + 64 = 98 gramos
Número de moles = masa del compuesto / masa molar del compuesto.
¿Cuántos moles hay en 400 gramos de H2SO4?
2 uma + 32 uma + 64 uma = 98 gramos/mol
= 400 g / 98 g.mol-1 = 4,08 moles
Recordemos:
6. Molaridad= Es una medida de concentración de un soluto en una solución. Es igual al número
de moles / Volumen de solución(en litros)
¿Cuál es la molaridad de una solución si se disuelven 10 g de NaCl en 500 ml de solución?
número de moles= 10g / 58,5 g/mol = 0,17 mol
molaridad= 0,17 mol / 0,5 l = 0,34 mol/l = 0,34 molar
7. Velocidad de Reacción
• Es el cambio de concentración de los reactivos o productos por
unidad de tiempo. La concentración de las sustancias se expresan en
moles por litro (Concentración molar=mol/L) y el tiempo
generalmente en segundos.
La velocidad de una reacción describe que tan rápido se
consume los reactivos y se forman los productos.
8. Rapidez de Reacción y
Estequiometria La rapidez está dada
por:
rapidez
-
= -
𝒂 ∆𝒕
𝒃
∆𝒕
𝟏 ∆[𝑨] 𝟏 ∆[𝑩] 𝟏 ∆[𝑪]
𝒄
∆𝒕
= =
𝟏 ∆[𝑫]
𝒅
∆𝒕
• En general para la
reacción: aA + bB → cC +
dD
Ejemplo:
Considere la siguiente reacción 4NO2(g) +O2(g) → 2N2O5(g)
Suponga que en un momento determinado durante la reacción, el oxígeno molecular esta
reaccionando con un rapidez de 0,024M/s. a) ¿Con que rapidez se está formando el N2O5?
b)¿Con qué rapidez esta reaccionando el NO2?
4
∆𝑡
∆𝑡
Rapidez - 1 ∆[NO2]
= -
∆[O2]
= 1 ∆[N2O5]
2
∆𝑡
4
∆𝑡
b)Si la expresión - 1 ∆[NO2] = ∆[O2]
∆𝑡
Tenemo
s
∆[O2]
∆𝑡
= - 0,024M/s
∆[NO2]
∆𝑡
= 4(-0,024M/s)= 0,096M/s
∆𝑡
a) Si la expresión - ∆[O2] = 1
∆[N2O5]
2
∆𝑡
∆𝑡
∆[N2O5]
por tanto= -2(-0,024M/s)= 0,048M/s
= Molaridad= M
11. A practicar:
Para la reacción N2O4 (g) 🡪 2 NO2 (g), la velocidad de formación del NO2 (g) en cierto intervalo de tiempo,
vale 0,3 mol/L, ¿Cuánto vale en ese intervalo la velocidad de reacción del N2O4 (g)?
13. Experimento [NO] (M) [H2] (M) Rapidez inicial (M/s)
1 5,0x10-3 2,0x10-3 1,3x10-5
2 10,0x10-3 2,0x10-3 5,0x10-5
3 10,0x10-3 4,0x10-3 10,0x10-5
Ejemplo
:
La reacción del óxido nítrico con hidrógeno a 1280°C es
2 NO(g) + 2H2(g)→ N2(g) + 2H2O(g)
A partir de los siguientes datos, medidos a dicha temperatura, determine:
a) La ley de rapidez
b) Su constante de rapidez y c) La rapidez de la reacción cuando [NO]= 12.0x10-3 M y [H2]= 6,0x10-
3M
estrategi
a
rapidez = K
[NO]x[H2]y
a) =
𝑟𝑎𝑝𝑖𝑑𝑒𝑧2 5,0𝑥10−5𝑀/𝑠
−5
𝑟𝑎𝑝𝑖𝑑𝑒𝑧1 1,3𝑥10
𝑀/𝑠
≈
4
𝐾 10,0𝑥10−3𝑀 𝑥 2,0𝑥10−3𝑀 𝑦
𝐾 5,0𝑥10−3𝑀 𝑥 2,0𝑥10−3𝑀 𝑦 =
4
𝐾 10,0𝑥10−3𝑀 𝑥
𝐾 5,0𝑥10 𝑀
=2x =4 x=2 Si x=2 la Rxn es de
2° orden
−3 𝑥
𝑟𝑎𝑝𝑖𝑑𝑒𝑧3 10,0𝑥10−5𝑀/𝑠 𝐾 10,0𝑥10−3𝑀 𝑥 4,0𝑥10−3𝑀 𝑦 𝐾 4,0𝑥10−3𝑀 𝑦
𝑟𝑎𝑝𝑖𝑑𝑒𝑧2 0,5𝑥10−5𝑀/𝑠 𝐾 10,0𝑥10−3𝑀 𝑥 2,0𝑥10−3𝑀 𝑦 𝐾 2,0𝑥10−3𝑀 𝑦
= ≈ 2 =2 =2y =2 y=1 Si y=1 es la Rxn 1er orden
Por lo tanto la Ley de Rapidez está dada
por
rapidez = K
[NO]2[H2]
14. • b) La constante dela rapidez K se calcula utilizándolos valores de cualquiera delos
experimentos
K= 𝑟𝑎𝑝𝑖𝑑𝑒𝑧
𝐍𝐎 𝟐[𝐇𝟐]
K
=
0,5𝑥10−5𝑀/𝑠
10,0𝑥10−3𝑀 2 2,0𝑥10−3𝑀
K=
2,5x102/M2.s
c) Utilizando la constante de rapidez conocida y las concentraciones de N y H2
escribimos
Rapidez = (2,5 x102/M2.s)(12.0x10-3M)2(6,0x10-3M) 𝒓𝒂𝒑𝒊𝒅𝒆𝒛 = 𝟐, 𝟐𝒙𝟏𝟎−𝟒 𝑴/
𝒔
Continúa:
15. Ahora Ustedes
La reacción del peróxodisulfato (S2O8 -) con el ion Ioduro (I ) es:
2 -
-2 - 2- -
S2
O8 (ac)
+ 3 I (ac)
→2SO4 (ac)
+ I3 (ac)
a partir de los valores medidos acierta temperatura, determine la ley de rapidez
y calcule su constante de rapidez
Experimento [S2O8
-2] (M) [I-] (M) Rapidez inicial (M/s)
1 0,080 0,034 2,23x10-4
2 0,080 0,017 1,1x10-4
3 0,16 0,017 2,2x10-4
19. Factores que afectan las reacciones
Químicas Presencia de un catalizador
• Los catalizadores son
sustancias que
aumentan o disminuyen la rapidez de
una reacción sin transformarse. La forma
de acción de los mismos es modificando
el mecanismo de reacción, empleando
pasos elementales con mayor o menor
energía de activación. En ningún caso el
catalizador provoca la reacción química
