Cinética química

Es decir, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general (difusión, ciencia de superficies, catálisis).Van 't Hoff estudió la dinámica química y en 1884 publicó sus famosos "Études de dynamique chimique".Gorban y Yablonsky han sugerido que la historia de la dinámica química puede dividirse en tres eras.Las reacciones también se pueden clasificar cinéticamente en homogéneas y heterogéneas: la primera ocurre en una fase y la segunda en más de una fase.Este modelo necesita otras simplificaciones con respecto a: Para cada reacción se puede formular una ecuación, la cual describe cuantas partículas del reactivo reaccionan entre ellas, para formar una cantidad de partículas del producto.Para una reacción de la forma: esto significa, que dos partículasSin embargo, la probabilidad de que cinco partículas colisionen al mismo tiempo y con energía suficiente, es escasa.Más probable es que dos o tres partículas colisionen y formen un producto intermedio, este producto intermedio colisiona con las demás partículas y forma otros productos intermedios hasta formar el producto E, aquí un ejemplo: La descomposición de la reacción principal en llamadas reacciones elementales y el análisis de estas nos muestra exactamente como ocurre esta reacción., esto significa que esta reacción es de segundo orden con respecto al reactivoEl orden total de esta reacción es también segundo, pues no hay otros reactivos.las concentraciones de reactivos están elevados a su correspondiente coeficiente cinético sólo en el caso en el que la reacción sea elemental.Los catalizadores pueden aumentar o disminuir la velocidad de reacción.donde: Al linealizarla se obtiene que el logaritmo neperiano de la constante de rapidez es inversamente proporcional a la temperatura, como sigue:Para un buen número de reacciones químicas la rapidez se duplica aproximadamente cada diez grados centígrados.Al encontrarse los reactivos en distintas fases aparecen nuevos factores cinéticos a analizar.No cabe duda de que un mayor área de contacto reduce la resistencia al transporte, pero también son muy importantes la difusividad del reactivo en el medio, y su solubilidad, dado que este es el límite de la concentración del reactivo, y viene determinada por el equilibrio entre las fases.Los catalizadores aumentan o disminuyen la rapidez de una reacción sin transformarse.Suelen empeorar la selectividad del proceso, aumentando la obtención de productos no deseados.Existen catalizadores homogéneos, que se encuentran en la misma fase que los reactivos (por ejemplo, el hierro III en la descomposición del peróxido de hidrógeno) y catalizadores heterogéneos, que se encuentran en distinta fase (por ejemplo la malla de platino en las reacciones de hidrogenación).Los catalizadores también pueden retardar reacciones, no solo acelerarlas, en este caso se suelen conocer como retardantes o inhibidores, los cuales impiden la producción.Ya que esto únicamente depende de los reactivos.Si los reactivos están en disolución o son gases encerrados en un recipiente, cuanto mayor sea su concentración, más alta será la velocidad de la reacción en la que participen, ya que, al haber más partículas en el mismo espacio, aumentará el número de colisiones.El ataque que los ácidos realizan sobre algunos metales con desprendimiento de hidrógeno es un buen ejemplo, ya que este ataque es mucho más violento cuanto mayor es la concentración del ácido.Hay casos en que la velocidad de reacción no es función de la concentración, en estos casos la cinética de la reacción está condicionada por otros factores del sistema como por ejemplo la radiación solar, o la superficie específica disponible en una reacción gas-sólido catalítica, donde el exceso de reactivo gas hace que siempre estén ocupados todos los centros activos del catalizador.En una reacción química, si existe una mayor presión en el sistema, ésta va a variar la energía cinética de las moléculas.Entonces, si existe una mayor presión, la energía cinética de las partículas va a aumentar y la reacción se va a volver más rápida; al igual que en los gases, que al aumentar su presión aumenta también el movimiento de sus partículas y, por tanto, la rapidez de reacción es mayor.Esto es válido solamente en aquellas reacciones químicas cuyos reactantes sean afectados de manera importante por la presión, como los gases.En reacciones cuyos reactantes sean sólidos o líquidos, los efectos de la presión son ínfimos.En 1888, el químico sueco Svante Arrhenius sugirió que las moléculas deben poseer una cantidad mínima de energía para reaccionar.La relación entre k y la temperatura está dada por la ecuación de Arrhenius:
Velocidad de reacción: concentración molar vs. tiempo