Cinetica quimica. Consumismo e Impacto Ambiental

[pic 1][pic 2]

INGENIERIA INDUSTRIAL

Química

Trabajo: Cinética Química

Maestra: Ing. Rosa Elena Andrade Leal

Alumno: Carlos Javier Mora Chávez

Aguascalientes, Ags. 01 de Diciembre de 2015

CINÉTICA QUÍMICA

La rama de la química que se encarga de estudiar las etapas de transformación de una reacción química en el tiempo es la cinética química. Se basa en un modelo para explicar cómo tiene lugar una reacción química, llamada teoría de las colisiones.

Esta teoría señala que para que se pueda llevar a cabo una reacción química se requiere que los átomos, moléculas o iones, entren en contacto, es decir, que choquen. Que mediante colisiones eficaces se puedan romper los enlaces químicos de los reactivos, dando lugar a la formación de nuevos enlaces, para de esta manera obtener los productos de la reacción.

Para que los choques sean eficaces de deben cumplir ciertas condiciones:

• Los átomos, moléculas o iones de los reactivos deben chocar con otros.
• La energía de los reactivos sea suficiente para romper y formar nuevos enlaces.
• El choque se debe producir con una orientación adecuada.

Para que los choques entre los átomos o moléculas se lleve a cabo en una reacción química se requiere de una energía mínima suficiente para romper enlaces y formar otros. A esta energía mínima para que se lleve a cabo la reacción se le llama energía de activación y como su nombre lo indica, esta energía inicia la actividad de una reacción química. La energía de activación se puede suministrar mediante una chispa, frotación, una flama, por radiación, entre otras.

Velocidad de Reacción

Algunas reacciones son casi instantáneas, sin embargo, hay muchas otras que se desarrollan lentamente.

La rapidez con la que ocurre una reacción química, en la que se consumen los reactivos y se forman los productos, se llama velocidad de reacción, es decir, es una medida de la cantidad de reactivo desaparecido o de producto formado en el tiempo. Para explicar la rapidez consideremos una ecuación general como la siguiente.

A        +        B        →        C        +        D

A y B = Reactivos

C Y D = Productos

Conforme transcurre la reacción, la concentración de A y B al ir reaccionando va disminuyendo, mientras que la cantidad de C y D va aumentando. La velocidad de una reacción se puede medir por la variación que experimenta la concentración de uno de los reactivos o de los productos de la reacción en el tiempo. La velocidad se expresa en relación con uno de los reactivos o uno de los productos.

Velocidad de Reacción =  = [pic 3][pic 4]

∆ = Cambio

[ ] = Concentración

Todo cambio está dado por:        ∆ = Condiciones finales – Condiciones iniciales

Factores que modifican la Velocidad de Reacción

Podemos hacer que una reacción sea más rápida o más lenta según nuestras necesidades, pero es imposible modificar la propia naturaleza de los reactivos, pues está relacionada con su estructura atómica y el tipo de enlace químico que forman.

Concentración de los Reactivos: Al aumentar la concentración de uno de los reactivos, provoca un aumento en la velocidad de la reacción. Dicho evento es apoyado por la teoría de las colisiones, ya que, al existir mayor cantidad de moléculas, el número de choques que se producen son mayores, dando lugar a la transformación de las moléculas de los reactivos en productos.

Temperatura: Al aumentar la temperatura provoca un aumento en la velocidad de reacción; de manera inversa, un decremento en la temperatura disminuye la velocidad de reacción. La temperatura aumenta la velocidad de reacción de dos maneras:

• La primera, al aumentar la temperatura aumenta también la energía cinética de las moléculas y, por consiguiente, los choques se hacen más frecuentes.
• La segunda y más importante, es que por una absorción mayor de energía de las moléculas aumenta la posibilidad de choques más eficientes.

La velocidad de una reacción se duplica, en general, aproximadamente por cada 10°C que aumenta la temperatura.

Catalizadores: Un catalizador es una sustancia que, aún en pequeñas cantidades, aumenta la velocidad de una reacción química, mientras que aquellas sustancias que entorpecen la velocidad de una reacción reciben el nombre de inhibidores, los cuales no son catalizadores. Los catalizadores tienen la peculiaridad de no intervenir en l producto de la reacción, lo que quiere decir que éste no sufre ninguna alteración en su composición química.

...