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8/19/2019 Clase 7 Equilibrio
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EQUILIBRIO QUÍMICO
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Velocidad de reacción
Cinética química: área de la Química que tienerelación con la rapidez o velocidad con que ocurre unareacción.
Velocidad de reacción: Es el cambio en laconcentración de un reactivo o de un producto conrespecto al tiempo (M/s).
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Reacciones lentas pero espontáneas
Reacciones rápidas
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!as mol"culas de # conel paso del tiempo se
convierten en mol"culas de$.!a velocidad puede
e%presarse desde el puntode vista de # o de $& Velocidad ' ∆#*/∆t Velocidad ' ∆$*/∆t
En una reacción +eneral tipo& # $
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,rá-icas de concentración vs tiempo
$r.(ac) 01120(ac) $r((ac) 0/ 12. (+)
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Constante de elocidad !k":
Es una constante de proporcionalidad entre la velocidad de reacción 3 la concentración de losreactivos.
k ' velocidad/$r*
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E%presiones de velocidad
4ara la reacción&a# b$ c1 d5
Velocidad ' 6 ∆#* ' 6 ∆$* ' 6 ∆1* ' 6 ∆5* a ∆t b ∆t c ∆t d ∆t
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!a !e3 de Velocidad
!a le3 de la velocidad e%presa la relación de la velocidad de una reacción con la constante de velocidad 3 la concentración de los reactivos elevadas
a al+una potencia.
a# b$ c1 d5
Velocidad ' 7#*%$* 3
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2rden de reacción
Es la suma de los e%ponentes a los que se elevan lasconcentraciones de los reactivos que aparecen en la le3de velocidad. Es decir&
2rden de reacción ' % 3
8 se puede e%presar el orden de reacción de -orma
+lobal o con respecto a un reactivo en particular.
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1aracterísticas de la !e3 de Velocidad
9iempre se determina e%perimentalmente. # partirde las concentraciones de los reactivos 3 de la
velocidad de reacción inicial es posible determinar elorden de una reacción 3 entonces la constante de
velocidad (k).El orden de reacción siempre se de-ine por las
concentraciones de los reactivos (no de los
productos).El orden de reacción no está relacionado con el
coe-iciente estequiom"trico de la ecuación.
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4rocedimiento para la determinación de la le3 de velocidad de unareacción
:2(+) 0(+) :(+) 02(+)
E#$ERIME%&O '%O( ')*( VELOCI+,+I%ICI,L !M-s"
6 ; % 6
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!a le3 de velocidad tiene la -orma&
!os e%perimentos 6 3 muestran que cuando se duplica laconcentración de :2 a una concentración constante de 0.la velocidad se cuadruplica. #sí la reacción es de se+undoorden con respecto a :2. !os e%perimentos 3 = indicanque al duplicar 0.* a :2* constante la velocidad seduplica? la reacción es de primer orden con respecto a 0.entonces& .
V' k :2*%0* 3
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!a reacción es de se+undo orden con respecto a :2.!a reacción es de primer orden con respecto a 0..!a reacción es de tercer orden +lobal ( 6 ' =).
@4ara calcular el valor de k aAora sólo tienes que despeBar la-órmula 3 sustituir los valores con cualquiera de los =e%perimentos.
V' k :2*0*6
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Cactores que a-ectan la velocidad de reacción
&EORÍ, +E L,. COLI.IO%E.:4ropone que la velocidad de una reacción depende decon qu" +rado de "%ito las mol"culas de las sustancias
reaccionantes cAocan o colisionan entre sí. 9e proponeque&
V ' 7 nDmero de colisiones
se+
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!as colisiones e%itosas tienen una ener/ía deactiación !Ea" que es la ener+ía mínima necesariaque se requiere para iniciar una reacción química.
!a Ea es capaz de romper los enlaces de los reactivos 3-ormar nuevos enlaces.
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0,C&ORE. QUE ,0EC&,% L, VELOCI+,+ +ERE,CCI1%
:aturalezade los
reactivos.
Estado-ísico
EstructuraQuímica
1oncentración
4resión
emperatura 1atalizadores
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1atálisis
Catali2ador: sustancia química que a-ecta la velocidadde una reacción química sin participar como reactivo.
F1l2=(s) F1l(s) =2(+)
1atalizador&6. Gnvolucra la -ormación de productos con cin"ticas
más -avorables.. 5isminu3e la ener+ía de activación (Ea).
∆ (calor)
Mn2
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!os catalizadores mediante la -ormación del compleBomomentáneo que -orma con los reactivos disminu3en la
ener+ía de activación de la reacción
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ipos de catálisis
6. 1atálisis Aetero+"nea.
. 1atálisis Aomo+"nea.
34 Cat5lisis en2im5tica4
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1atálisis enzimática
Enzimas& catalizadores bioló+icos de naturalezaproteica. #umentan la velocidad de reacción de 6
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#5: polimerasa
12C#12R M+
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Modelo llavecerradura modi-icado
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EQKG!G$RG2 QKLMG12
Es el momento en el que las velocidades de lasreacciones directa e inversa se i+ualan 3 lasconcentraciones netas de reactivos 3 productospermanecen constantes.
Reactivos 4roductos
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1lasi-icaciones del equilibrio
EQKG!G$RG2 CL9G12&
02(l) 02(+)
EQKG!G$RG2 QKLMG12&
:0> :2
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!a constante de equilibrio
4ara la reacción&
a# b$ c1 d5
!a constante de equilibrio está e%presada por la Le6de ,cción de Masas& “para una reacción reversibleen equilibrio y a una temperatura constante, una
relación determinada de concentraciones de reactivosy productos tiene un valor constante, k”
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F ' 1*c 5*d #*a $* b
•
!a constante de equilibrio toma en cuenta lasconcentraciones de los productos entre los reactivos 3 sucoe-iciente estequiom"trico.•En reacciones en solución acuosa el a+ua -ormada oa+re+ada no se escribe en la e%presión de la constante de
equilibrio.• #l i+ual que el a+ua los sólidos no a-ectan el valor de laconstante de equilibrio.
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Qu" in-ormación nos da el valor de 7N
F O 6!a reacción es -avorecida
Aacia los productos
F P 6!a reacción es -avorecida
Aacia los reactivos
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Cactores que a-ectan el equilibrio químico
$RI%CI$IO +E LE C),&ELIER:I9i se aplica una tensión e%terna a un sistema enequilibrio el sistema se aBusta de tal manera que se
cancela parcialmente dicAa tensiónJ.
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0,C&ORE. QUE ,0EC&,% EL EQUILIBRIOQUÍMICO
1ambios en laconcentración
1ambios en el volumen 3 la
presión 1ambios en latemperatura
Kso decatalizadores