Cinética
Factores
Equilibrio
Le Chatelier
Tema 11: EL EQUILIBRIO QUÍMICO.
Tema 11: EL EQUILIBRIO QUÍMICO.
CINÉTICA QUÍMICA.
CINÉTICA QUÍMICA.
Silvia García
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La CINÉTICA QUÍMICA responde a las siguientes preguntas: •¿Con qué rapidez sucedió la transformación?
•¿A través de qué pasos?
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Tema 11: Equilibrio y Cinética
Tema 11: Equilibrio y Cinética
La VELOCIDAD DE REACCIÓN se define como la cantidad de La VELOCIDAD DE REACCIÓN se define como la cantidad de un producto que se obtiene por unidad de tiempo en una
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2 ICl (g) + H2(g) ---> I2(g) + 2 HCl (g)
[ICl]f es la concentración final [ICl]0 es la concentración inicial
t: es el tiempo que tarda en desaparecer ICl
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Tema 11: Equilibrio y Cinética
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t: es el tiempo que tarda en desaparecer ICl
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Según la Teoría de las colisiones, una reacción química se produce como consecuencia del choque o colisión de dos o más moléculas.
No todos los choques dan lugar a reacción, sólo son choques eficaces aquéllos en los que las moléculas chocan con la
adecuada orientación y poseen la energía necesaria para provocar la ruptura de unos enlaces y la formación de otros nuevos.
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Tema 11: Equilibrio y Cinética
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nuevos.
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Tema 10: TERMOQUÍMICA
Tema 10: TERMOQUÍMICA
La energía de activación se puede definir también como la energía necesaria para que se forme el complejo
activado.
Se denomina complejo activado al compuesto que se genera en el momento del impacto.
Energía de activación
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Naturaleza de las sustancias reaccionantes.
El estado de las sustancias reaccionantes
La concentración de las sustancias reaccionantes
La temperatura
Los catalizadores
Factores que influyen en la velocidad de reacción
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Estado de las sustancias reaccionantes
La propia naturaleza química de las sustancias hace que
unas reaccionen más rápidamente que otras. En general las reacciones entre iones son más rápidas que entre gases o compuestos covalentes.
Factores que influyen en la velocidad de reacción
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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compuestos covalentes.
El estado físico de una sustancia también influye en la
velocidad de la reacción, al igual que el grado de división de los sólidos. En las reacciones de sólidos con líquidos o gases, la velocidad depende del área de contacto entre los reactivos, cuanto más dividido esté el sólido más rápida será la reacción.
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La concentración de las sustancias reaccionantes La velocidad de la reacción se incrementa al aumentar la
concentración de los reactivos, ya que aumenta el número de choques entre ellos.
Ley de velocidad: A+ B productos
Factores que influyen en la velocidad de reacción
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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A+ B productos v = k [A]α ·[B]β
k es la constante de la velocidad de la reacción.
Los valores de α y β son los órdenes parciales de la reacción. (La suma de los órdenes parciales de la reacción es el orden total de la reacción (n)).
En el laboratorio se prepara una
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La temperatura
Cuando aumenta la Tª aumenta la energía cinética de las
partículas, se producen más choques entre las partículas y se aumenta la velocidad de reacción.
En la siguiente figura podemos observar la energía de
activación de reacciones exotérmicas (desprenden calor ∆H<O) y reacciones endotérmicas (necesitan aporte de calor ∆H>O).
Factores que influyen en la velocidad de reacción
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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y reacciones endotérmicas (necesitan aporte de calor ∆H>O).
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Factores que influyen en la velocidad de reacción
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Catalizadores.
Los catalizadores son sustancias que se añaden a la reacción química para aumentar la velocidad de reacción, haciendo que la reacción transcurra por otro camino alternativo, que causa una disminución de la energía de activación.
Los catalizadores son sustancias que no se consumen en la
Factores que influyen en la velocidad de reacción
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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Los catalizadores son sustancias que no se consumen en la reacción y sólo interviene en el proceso químico acelerando la velocidad de ésta.
En el laboratorio se adicionan
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Catalizadores.
Factores que influyen en la velocidad de reacción
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Catalizadores.
Tipos de catalizadores:
• En catálisis homogénea: la reacción catalizada tiene lugar en una sola fase (sólida, líquida o gaseosa)
• En catálisis heterogénea: Reacciones entre gases utilizando
Factores que influyen en la velocidad de reacción
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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un catalizador sólido.
• Enzimas: son catalizadores bioquímicos o biocatalizador. Son en general proteínas.
•Hay procesos de autocatálisis.
En algunas ocasiones se utilizan catalizadores negativos para inhibir una reacción no deseada en el proceso. Esos
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Se denomina reacción completa a las reacciones que finalizan por haberse agotado uno, por lo menos, de los
reactantes.
Al + 3 HCl ---> 3/2 H2(g) ↑ + AlCl3
EL ESTADO DE EQUILIBRIO
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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Reacciones reversibles: son reacciones incompletas en las que se alcanza un equilibrio reversible.
SO2 + ½ O2 ---> SO3
En cierto momento las velocidades de la reacción directa y de la reacción inversa llegan a ser iguales, y los valores de las
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Las reacciones reversibles alcanzan un equilibrio químico que siempre tiene las siguientes características:
• Es un equilibrio dinámico, es decir, que una vez logrado, siguen produciéndose indefinidamente las dos reacciones, directa e inversa, lo que sucede es que sus velocidades
LEY DE ACCIÓN DE MASAS O DEL EQUILIBRIO QUÍMICO
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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respectivas son iguales.
• Cada especie química presente en el equilibrio mantiene
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Es la relación constante entre las concentraciones de cada especie química presente en el equilibrio elevadas a un
exponente igual a sus respectivos coeficientes en la ecuación ajustada.
H2(g) + I2(g) ---> 2HI (g)
LEY DE ACCIÓN DE MASAS O DEL EQUILIBRIO QUÍMICO
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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La reacción directa: vd= kd[H2] [I2] y la inversa: vi= ki [HI]2
Cuando se alcanza el equilibrio las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan y se cumple:
kd[H2] [I2]= ki [HI]2
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La constante de equilibrio ayuda a predecir la dirección en la que progresará una mezcla reaccionante para lograr el
equilibrio, y a calcular las concentraciones de reactivos y productos una vez que se ha alcanzado el equilibrio.
Los equilibrios homogéneos son aquellos en que todas las especies químicas del sistema se encuentran en la misma fase.
CONSTANTE DE EQUILIBRIO
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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especies químicas del sistema se encuentran en la misma fase. N2(g) + 3H2(g) ---> 2 NH3(g)
Los equilibrios heterogéneos son aquellos en que algunas de las sustancias que interviene en el equilibrio están en diferente fase.
2 NaHCO3 (s) ---> Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O (l) Kc = [CO2]
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Entre gases, la constante de equilibrio puede expresarse en función de las presiones parciales de ellos Kp
La presión parcial (Pi) de un gas se calcula así: Pi= P ·xi
donde P es la presión total del sistema en atmósferas (atm) y xi es la fracción molar del gas.
CONSTANTE DE EQUILIBRIO
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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es la fracción molar del gas.
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La relación entre Kc y Kp es :
Kp=Kc·(RT)∆n
Siendo ∆n la diferencia entre los moles gaseosos de los productos y los moles gaseosos de los reactivos.
CONSTANTE DE EQUILIBRIO
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El principio de Le Chatelier nos informa del desplazamiento del equilibrio químico.
«si un sistema en equilibrio es sometido a una
perturbación que modifique algunas de las condiciones
PRINCIPIO DE LE CHATELIER
Tema 11: Equilibrio y Cinética
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perturbación que modifique algunas de las condiciones que determina el estado de equilibrio, el sistema se comportará de modo que el efecto de tal perturbación se
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Factores que afectan al equilibrio:
Temperatura. Si la reacción directa es exotérmica, la
constante de equilibrio K aumenta al disminuir la temperatura y viceversa para endotérmica.
Presión (o volumen): al aumentar la presión total del sistema (disminución del volumen) se favorecerá la reacción en el
PRINCIPIO DE LE CHATELIER
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(disminución del volumen) se favorecerá la reacción en el sentido en que disminuya el número de moles gaseosos.
Concentración. Afecta a las concentraciones de equilibrio de las restantes sustancias, no a la constante de equilibrio. Al
aumentar la concentración de los reactivos, el sistema se desplaza hacia la derecha y viceversa.
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Factores Velocidad Equilibrio
Naturaleza Iones>gases o
covalentes
No afecta
Estado físico Gas>líquido>sólido No afecta
Concentración reactivo
A más concentración mayor velocidad
A más concentración, desplazamiento hacia
la derecha
Concentración productos
No afecta A más concentración,
desplazamiento hacia
productos desplazamiento hacia
la izquierda
Presión No afecta Dependerá del
incremento de moles
Volumen No afecta Dependerá del
incremento de moles
Temperatura A más temperatura,
mayor velocidad
Dependerá si es exotérmica o
endotérmica
