Reporte de Consulta Capítulo 13. Cinética Química

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Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Occidente

Química General II

Dra. Blanca Valdivia Urdiales

Reporte de la consulta bibliográfica No. 1

Capítulo 13. Cinética Química

Equipo No. 1:

Amzí Saldivar Luna

Daniel Ruiz Preciado

Fernanda Gama de la Torrre

ÍNDICE

Objetivos                                                                                         1

Rapidez de reacción                                                                                 1

Ley de rapidez                                                                                 4

Conclusiones                                                                                            7

Referencias                                                                                         7

Objetivos:

• Comprender el concepto de rapidez de reacción.
• Conocer cómo se expresa la rapidez de una reacción química.
• Lograr resolver problemas relacionados con la rapidez de reacción.
• Comprender el concepto de constante de rapidez (k) y conocer la fórmula para calcularla.
• Comprender el concepto de ley de rapidez y sus aplicaciones.
• Conocer la fórmula de la ley de rapidez
• Lograr resolver problemas relacionados con la ley de rapidez.

13.1 Rapidez de reacción

En primer lugar tenemos que conocer un concepto relacionado a la rapidez de reacción: cinética química. Chang y Goldsby (2013) definen la cinética química como el área de la química que se ocupa del estudio de la velocidad, o rapidez, con que ocurre una reacción química.

La cinética se refiere a la rapidez de reacción, definida como el cambio de la concentración de los reactivos o de los productos con respecto al tiempo. Según Brown, et al (2010) las unidades  de velocidad de reacción son normalmente de molaridad por segundo (M/s) o M/s-1.

Para representar la rapidez de reacción de una reacción química existen 2 posibles casos: reacciones sin coeficiente y reacciones con coeficiente. Se presentan a continuación ambos casos:

Reacciones sin coeficiente

                                                         A + B → C + D

Expresión de rapidez = - Δ [A]   =  -  Δ [B]   =     Δ [C]  =   Δ [D]

                                                                          Δ t              Δ t             Δ t           Δ t

Reacciones con coeficiente

aA + bB - -> cC + dD

Expresión de rapidez = - 1  Δ [A] = - 1  Δ [B]   =    1  Δ [C]  = 1  Δ [D]

                                      a    Δ t       b   Δ t            c    Δ t       d    Δ t

En donde Δ [X] se refiere al cambio de la concentración en determinado momento (Δt). Debido a que la concentración de A disminuye, en este caso, por ser un reactivo es una cantidad negativa al igual que B.

• Ejemplo 1:

¿Cuál es la expresión de rapidez para la siguiente reacción?

        4NH3 (g) + 5O2 (g)  - - -> 4NO (g)  +  6H2O (g)

Solución: 

- 1   ∆ [NH3]   =   - 1    ∆ [O2]    =      1   ∆ [NO]   =   1   [H2O] 

              4     ∆ t                5     ∆ t                4     ∆ t            6    ∆ t

En este caso la ecuación tenía coeficientes por lo que se usó el caso 2: cuando las reacciones tienen coeficientes. Podemos notar que los reactivos llevan signo negativo mientras que los productos signo positivo.

• Ejemplo 2:

En un momento determinado el O2 reacciona con una rapidez de 0.024 M/s.

                                4NO2(g)  +  O2(g) ---> 2N2O5(g)

a) ¿Con qué rapidez se forma el N2O5?

b) ¿Con qué rapidez reacciona el NO2?

Para resolver este problema se sugiere seguir una serie de pasos que se detallan a continuación:

1. Escriba la reacción con los datos debajo de cada especie y escriba la expresión de rapidez.

4NO2(g)  +  O2(g) ---> 2N2O5(g)

.024 M/s

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