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Unidad 1

Clase 7

Fundamentos de la cintica

qumica

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A 2B + C

0 2 4 6 8 10

tiempo

0,1

0,2

0,3

0,4

[ ]

La velocidad de reaccin, es larapidez con la que ocurre uncambio.Cambia la concentracin, tantode reactivos (A) como deproductos (B y C).

La velocidad promedio seexpresa matemticamente:

[ ]/ t

Si se trata de un reactivo-[A]/ t

Si se trata de un producto[B]/ t

Cintica de reaccin

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Teora de colisiones

+Colisin efectiva

Colisin no efectiva

AB + CD ABC + D

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Temperatura

Las molculas se desplazan con msrapidez a temperaturas altas, luego,chocan con ms frecuencia. El efecto esmuy grande , un incremento de 10C enla temperatura duplica la velocidad de la

mayor parte de reacciones.

Humedad

Los catalizadores

Sustancias que se aaden en pequeacantidad para aceleran la velocidad deuna reaccin.Este fenmeno se llama catlisis. Loscatalizadores disminuyen la energa deactivacin.

Factores que influyen en la cintica qumica

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Energa mnima necesaria para que los reactivos pasen aproductos.

Energa

Coordenada de reaccin

H = Energa productosEnerga de reactivos

Reactivos

Productos

Cambios de energa en

el transcurso de unareaccin

Ea

La energa deactivacin

domina lavelocidad de unareaccin.Es posible tenerreacciones

rpidas con calorgrande o biencon pequeocalor.

Energa de activacin (Ea)

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Reacciones de orden cero

La velocidad de reaccin no depende de la concentracin de losreactivos, si no de otros factores.La ley de velocidad viene dada por:

v = - d[A]/dt = k

Operando matemticamente e integrando la expresin tenemos:[A] = concentracin quenoreacciono al tiempo t[A]o = concentracin inicial

[A] = [A]o - kt

y = b + mx

m = -k

[A]

t

m = -k

[A]o Unidades de k = t-1

t1/2 = [A]O2k

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Reacciones de primer orden

La cintica de reaccin depende de la concentracin. La ley de lavelocidad es:

v = - d[A]/dt = k[A]La expresin integrada: ln[A] = ln[A]

o- kt

y = b + mx

Unidades de k = t-1t

m = k

ln[A]

ln[A]ot1/2 = 0,693

K

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Estequiometra

Estudia los clculos cuantitativos entre los reactivos y losproductos resultantes; los mismos que se pueden llevar a cabotanto in vitro, como in vivo. Estn basadas en las leyes de la

combinacin qumica.

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Reactivo limitante (RL)

El reactivo limitante, es aquel reactante que interviene enmenor proporcin estequiomtrica, la misma que se agota o seconsume totalmente, limitando la cantidad de productosformados, es decir, que la reaccin finaliza.

Reactivo excedente

Los otros reactivos, presentes en cantidades mayores queaquellas requeridas para reaccionar con la cantidad de reactivo

limitante presente, se llaman reactivos excedentes.

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Rendimiento porcentual o porcentaje de rendimiento

El rendimiento porcentual o porcentaje de rendimiento,describe la proporcin del rendimiento real con respecto alrendimiento terico, y se define:

El rendimiento de una reaccin es una propiedad intensiva, quenos determina de cada 100 g de reactivo limitante, cuantosgramos son lo que realmente se convierten en productos.

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Se somete a fermentacin 360 g de glucosa, obteniendo 150 g dealcohol etlico.Determinar:a) Los gramos de etanolb) Porcentaje de rendimiento de la reaccin para obtener alcohol.

Desarrollo

Ejercicios de aplicacin

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Como producto del metabolismo final de las protenas se genera

amonaco, para ello se han consumido 10 litros de N2; siendo lareaccin siguiente:3 H2(g) + N2(g) 2 NH3(g)

(a) Determinar que volumen de NH3 se ha generado.(b) Determinar que volumen de H2 se consumi durante el

metabolismoDesarrollo