CINETICA QUIMICA

1.-La palabra cintica nos sugiere movimiento, por lo tanto, esta rea estudia las velocidades de las reacciones y los mecanismos por los cuales ocurren.

Acerca de una reaccin qumica podemos hacer dos preguntas fundamentales: Se producir espontneamente? Con qu rapidez? La termodinmica da respuesta a la primera, pero nada dice de la velocidad con que los reactivos se transforman en productos. Para poder observar un cambio qumico particular, no basta con quesea espontneo, debe, adems, producirse a una velocidad suficientemente alta por ejemplo, en condiciones ambientales, la transformacin de diamante en grafito es espontnea; sin embargo, la velocidad de esta transformacin es tan pequea que no apreciamos cambio alguno, incluso aunque esperemos muchos aos. Por tanto, una vez que sepamos que una reaccin qumica es termodinmicamente posible, la siguiente cuestin debe ser determinar con que velocidad va a ocurrir.Ejemplo I 2 (g) + H 2 (g) 2 HI (g) La velocidad de la reaccin puede expresarse en trmino del aumento de la concentracin de producto ocurrida en un intervalo de tiempo.V== Tambin puede expresarse como la disminucin de la concentracin de los reactivos ocurrida en un intervalo de tiempo.V==La experiencia nos muestra que la velocidad con que los reactivos se transforman en productos vara muchsimo de una reaccin a otra. Algunas reacciones, como la transformacin del diamante a grafito, son extraordinariamente lentas. Otras, como la explosin del TNT, son tan rpidas que casi resultan instantneas. Existen, desde luego, todos los casos intermediosAfortunadamente, la velocidad de una reaccin dada, puede alterarse modificando ciertos factores. El conocimiento de los factores que alteran la velocidad de reaccin es de extraordinaria importancia prctica, pues puede ensearnos como acelerar las reacciones deseables y cmo retardar las indeseables.Adems, el estudio de los factores que influyen la velocidad de reaccin puede proporcionar informacin acerca de cmo se produce la reaccin, esto es, acerca del mecanismo de la misma.FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCINEn general, la velocidad de una reaccin qumica, depende de los siguientes factores Naturaleza de los reactivosFacilidad con que los reactivos entran en contacto. Concentracin de los reactivos.Temperatura del sistema reaccionante.Presencia de un catalizador.a) Naturaleza de los reactivosLa velocidad de una reaccin vara mucho segn la naturaleza de los reactivos. As, por ejemplo, un trozo de Potasio expuesto al aire pierde inmediatamente su brillo debido a su reaccin con el Oxgeno y Agua atmosfricos. El Hierro tambin reacciona con el Oxgeno y humedad del aire, formando orn, pero con mucha ms lentitud del Potasio, aunque no todo lo despacio que sera de desear.

b) Facilidad de los reactivos para entrar en contactoLa mayora de las reacciones requieren que dos o ms reactivos entren en contacto, esto es, que sus molculas choquen entre s. Esta es una de las razones por las que las reacciones suelen llevarse a cabo en fase gaseosa o en disolucin lquida. En estos medios, las molculas de los reactivos colisionan con mucha facilidad.Cuando uno de los reactivos es un slido, el tamao de sus partculas afecta drsticamente la velocidad de reaccin. En efecto, cuando se reduce el tamao de sus partculas del slido, aumenta la superficie de contacto del mismo, de modo que aumenta la superficie de contacto con los otros reactivos. Ello se traduce en un aumento de la velocidad de reaccin. Por dicha razn, cuando un o de los reactivos es slido suele molerse hasta reducirse a un polvo fino.

c) Concentracin de los reactivosEvidentemente, cuanto mayor nmero de molculas apiemos en un volumen dado,mayor ser la frecuencia con que stas colisionen entre s. Por ello, la velocidad deuna reaccin, generalmente, aumenta cuando elevamos la concentracin de losreactivos. Por ejemplo, una astilla de madera arde con relativa rapidez en el aire, quecontiene un 20% de Oxgeno, pero se inflama inmediatamente en Oxgeno puro

d) Temperatura del sistemaLa velocidad de casi todas las reacciones qumicas aumenta al elevar la temperatura. Como regla general aproximada, un aumento de la temperatura en 10Chace que se duplique la velocidad de reaccin. Segn esto, la descomposicin de los alimentos debe ocurrir 4 veces ms de prisa a la temperatura ambiente (25%) que en un frigorfico a 5C. Cuanta ms alta es la temperatura de un sistema, mayor energa cintica pose en sus molculas, lo que lleva consigo un aumento de la frecuencia con que stas chocan entre s. Como ms adelante se ver con detalle, el aumento del nmero de colisiones moleculares se traduce en el aumento de la velocidad de reaccin. Ej.: Ni el carbn ni la gasolina arden a T ambiente, pero s al calentarlos.

e) Presencia de un catalizadorUna elevacin de la temperatura no siempre es el mejor modo de aumentar la velocidad de una reaccin. En ocasiones, se encuentran sustancias llamadas catalizadores, que incrementan considerablemente la velocidad de una reaccin. Adems, como veremos luego, los catalizadores no se consumen en el transcurso de la reaccin. Por ejemplo, la reaccin entre el Hidrgeno y el Oxgeno moleculares ocurre a una velocidad prcticamente despreciable a temperatura ambiente. Sin embargo, en presencia de Platino finamente dividido, la reaccin es bastante rpida.

TEORA DE COLISIONES ENERGA DE ACTIVACINPara que una reaccin pueda tener lugar, las molculas de las sustancias reaccionantes deben chocar entre s. Cualquier factor que aumente la frecuencia con que ocurren tales colisiones deber aumentar la velocidad de reaccin.Por tanto, es de esperar que se cumpla el siguiente postuladoLa velocidad de una reaccin es proporcional al nmero de colisiones producidas por unidad de tiempo, entre las molculas de los reactivos. (Teora de colisiones)No toda colisin entre las molculas reaccionantes da lugar a la formacin de productos.Si fuera as, las reacciones en fase lquida o gaseosa seran todas rapidsimas, casi instantneas, ya que en tales medios el nmero de colisiones por segundo es extraordinariamente grandePara que un choque resulte efectivo y d lugar a una reaccin se requiere que las molculas implicadas cumplan las siguientes condiciones: Deben tener una orientacin adecuada Deben poseer energa suficienteEfecto de la orientacin o efecto estricoDurante una colisin es muy importante la orientacin molecular para la formacin de productos: es necesario que las molculas de los reactivos choquen con una orientacin determinada.Por ejemplo, un tomo de cloro tras chocar con una molcula de ClNO 2 da lugar a una molcula de NO 2 y otra de Cl 2 slo si la orientacin relativa es adecuada.

El nmero de molculas de productos es proporcional al nmero de choques entre las molculas de los reactivos. De stos, no todos son efectivosBien porque no tienen la energa necesaria para constituir el complejo activado.Bien porque no tienen la orientacin adecuada. La energa de activacin es la necesaria para formar el complejo activado, a partir del cual la reaccin transcurre de forma natural.