cinetica

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     Se define la velocidad de una reacción química como la cantidad de sustancia formada (si tomamos como referencia un producto) o transformada (si tomamos como referencia un reactivo) por unidad de tiempo. Esta depende  generalmente  de  la temperatura, la presión y las concentraciones de las especies involucradas en ella. También puede depender de la fase o fases en las que ocurre la reacción.

VELOCIDAD DE REACCION

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COMO SE OBTIENE

     La medida de la velocidad de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo. La velocidad de reacción se mide en unidades de concentración/tiempo, esto es, en moles/s.Imaginemos la siguiente reacción, en la que la sustancia A, de color negra, se transforma en B, de color verde, en un recipiente de 1 L:       A → B      Al inicio de la reacción sólo tendremos moles de A. Representemos esto según el gráfico mostrado a continuación. Al inicio (tiempo = 0 segundos), sólo vemos moles de A (esferas de color negro). Sin embargo, transcurrido un intervalo de tiempo (en nuestro ejemplo, 10 minutos) hasta el tiempo t1, algunas moles de A se han transformado ya en B. Asimismo, el número de moles de B es mayor al tiempo t2:

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EJEMPLOS

           Algunos ejemplos comunes de velocidad de reaccion lenta pueden ser: la descomposicion de una manzana o la oxidacion de un clavo; uno de velocidad rapida puede ser la combustion.

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     Representa la proporcionalidad entre la velocidad de reacción y las variables que la afectan, fundamentalmente la concentración.

CONSTANTE CINETICA

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     Las velocidades de reacción son proporcionales a las concentraciones de los reactivos elevadas a una potencia conocida como orden de reacción.    Orden cero: la estequiometría es independiente de la concentración de los reactivos.       Primer orden: la velocidad es directamente proporcional a una sola concentración.        Segundo orden: la velocidad es proporcional al cuadrado de una sola concentración, o al producto de dos concentraciones diferentes.

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COMO SE OBTIENE

EJEMPLO

CINETICA QUÍMICA

     Este campo estudia la velocidad de reacción de los procesos químicos en función de la concentración de las especies que reaccionan, de los productos de reacción, de los catalizadores e inhibidores, de los diferentes medios disolventes, de la temperatura, y de todas las demás variables que pueden afectar a la velocidad de una reacción.

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     Cuando algunas sustancias reaccionan lo hacen en forma lenta, por ejemplo el hierro en presencia de aire; otras reaccionan rápidamente,como por ejemplo el sodio también en presencia de aire; y hay sustancias como el papel en presencia de aire que no reaccionarían jamas sin el auxilio del fuego, pero una vez comenzada la reacción ésta se desarrolla rápidamente.       Entonces, tanto para que una reacción ocurra, como para modificar su velocidad, se deberán tener en cuenta varios factores: Temperatura, superficie de contacto, agitación, concentración y catalizadores.

CINETICA QUÍMICA

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EJEMPLOS

Por ejemplo: 1.- el cloruro de sodio reacciona lentamente con el ácido sulfúrico. Si se le proporciona calor aumenta la velocidad de reacción dando sulfato de sodio (Na2SO4) y ácido clorhídrico:   NaCl + H2SO4 → Na2SO4 + 2.HCl2.-Un ejemplo de superficie de contacto sería el de un kilo de viruta de madera, que se quema más rápido que un tronco de un kilo de masa.3.- La agitación es una variante del punto anterior, lo que se logra agitando las sustancias reaccionantes, es mezclar íntimamente los reactivo aumentando la superficie de contacto entre ellos.4.- Hay reacciones que en la oscuridad son muy lentas,como por ejemplo, la combinación del hidrógeno con el cloro. La luz solar acelera la reacción de modo tal, que a la luz solar directa, la reacción se hace explosiva:   H2 + Cl2 → 2.HCl5.- Concentración: La velocidad de una reacción química es proporcional a la concentración en moles por litro (moles/litro), de las sustancias reaccionantes.6.-Se llaman catalizadores a las sustancias que intervienen en las reacciones, acelerándolas o retardándolas y que siguen presentes al finalizar la reacción, es decir que no se consumen en esta, no son parte de los productos reaccionantes. Las sustancias que retardan la velocidad de reacción se denominan inhibidores.

CATALISIS

     Catalizador: sustancia ajena a reactivos y productos, que participa en la reacción sin alterarse permanentemente, aumentando su velocidad. –altera el mecanismo de reacción –disminuye la energía de activación      * da lugar a un estado de transición distinto, más lábil y menos energético      * no altera la entalpía de reacción ni la entropía de reacción      * no altera la espontaneidad de la reacción

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CATALISIS

Las reacciones catalíticas se pueden clasificar en homogéneas, enzimáticas y heterogéneas.     * Las homogéneas se producen en una sola fase, gaseosa o líquida (esta última es la más frecuente), y en ellas el catalizador se encuentra disperso uniformemente.     * La catálisis heterogénea, la más importante desde el punto de vista industrial, tiene lugar en sistemas de reacción polifásicos, donde la reacción se produce en la interfase. Normalmente el catalizador es sólido y los reactivos gases, vapores o líquidos.     * La catálisis enzimática, ocurre en las reacciones bioquímicas, posee características propias de las dos anteriores aunque mecanís ticamente se asemeja más a la catálisis heterogénea.

     Nuestro organismo cuenta con macromoléculas llamadas enzimas, que son los catalizadores biológicos por excelencia. Las enzimas cuentan, dentro de su gran estructura, con “sitios activos”, que son lugares favorecidos para la unión de otras sustancias (llamada sustrato), mediante fuerzas intermoleculares apropiadas.      Es en el sitio activo donde ocurre la transformación del sustrato. Lo importante del sitio activo es su alta especificidad: sólo un único sustrato encaja en él (similar a una pieza de un rompecabezas) y puede allí ser transformado. Otras moléculas no pueden ser modificadas por esa enzima, pero sí, quizá por otra.

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