Cinética Química

Es la parte de la química que estudia la velocidad de las reacciones químicas y factores que la afectan.

Velocidad de reacción: Es la cantidad de reaccionantes transformado en producto en la unidad de tiempo.
La velocidad de la reacción se denomina mediante la ley de la acción de las masas.
“La velocidad de reacción es directamente proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias reaccionantes, elevada a una potencia igual al número de moles que indica la ecuación”. Ejemplo:

Cuando en una reacción reversible la velocidad de la reacción directa es igual a la velocidad de la reacción inversa, a una temperatura dada, se produce el equilibrio químico. Ejemplo:

Factores que modifican la velocidad de una reacción, son:

1. Naturaleza de los reaccionantes: La reacción de los elementos favorecen la velocidad de las reacciones y depende de su tendencia a formar enlaces iónicos que son fáciles de romper.

2. Concentración: La velocidad de la reacción directamente proporcional a la concentración de los reaccionantes.

3. Estado de división: Cuanto más divididas están las masas de los reaccionantes habrá un mayor número de partículas y con ello aumenta el número de choques luego la velocidad será también mayor, Ejemplo: El carbón muy pulverizado se quema más rápido que el entero.

4. Temperatura: La velocidad de una reacción química aumenta con el aumento de la temperatura.

5. El tiempo: El tiempo transcurrido desde el comienzo de la reacción influye en su velocidad.

6. Presencia de un catalizador: Se llama catalizador a una sustancia que aumenta la velocidad de la reacción sin ser consumida en ella. Ejemplo:

Si se añade al KClO3 un poco de MnO2, el desprendimiento del O2 es más rápido al final de la reacción el MnO2 permanece igual y se puede usar de nuevo.

Importancia Industrial:

a) Para reconocer que el agua potable tiene cloruros, se acidula el agua potable con ácido nítrico y se agrega unas gotas de solución de nitrato de plata. En el agua destilada permanece transparente: pero en el agua potable aparece enturbiamiento blanco de cloruro de plata.

b) Reconocimiento de sulfatos en el agua potable, se acidifica con ácido clorhídrico y se añade unas gotas de solución de cloruro de bario. En el agua destilada permanece limpio pero en el agua potable aparece un precipitado blanco pulverulento de sulfato de bario.

c) Composición volumétrica del agua se acidula el agua y se emplea electrólisis para obtener H y O gaseoso.

d) Para restaurar cuadros antiguos pintados con pinturas a base se plomo.

e) Utililización de catalizadores negativos (estabilizadores) se emplean para estabilizar la pólvora y explosivos, los antidetonantes, etc.

EQUILIBRIO QUÍMICO

El principio del equilibrio químico de Le Châtelier:

"Si un sistema químico en equilibrio reversible experimenta un cambio en concentración, temperatura o presión, el equilibrio del sistema se modificara en orden de minimizar dicho cambio"

Si se aumenta la presión parcial de Dióxido de azufre (SO2) el equilibrio tenderá a desplazarse a la derecha para disminuir la presión parcial del dióxido de azufre (Ley experimental de Le Châtelier)

http://www.youtube.com/watch?v=zI9R8SfA2-M&feature=related

Factores que afectan el equilibrio químico:

a. Concentración: Si disminuimos la concentración de un sistema en equilibrio químico, éste se desplazará en sentido contrario a donde haya sido afectado, y si se diere un aumento en la concentración (caso contrario), éste se desplazará en el mismo sentido. Por ejemplo:

b. Cambio de temperatura: Cuando se aumenta la temperatura en un sistema en equilibrio, este se desplazara en el sentido que absorba el calor aplicado
Hay dos tipos de variación con la Temperatura:
Exotérmica: que es aquella que libera o desprende calor.

c. Cambio de presión: El aumento de la presión de todo el sistema hace que el equilibrio se desplace hacia el lado de la ecuación química que produce menos cantidad de moles gaseosos. En el proceso contrario, al disminuir la presión el equilibrio se desplaza hacia el lado que produce la mayor cantidad de moles gaseosos. Lógicamente, en el caso de que las cantidades de moles gaseosos sean iguales para cada lado de la ecuación, no se producirán cambios, es decir que el equilibro no se desplazará. También se puede aumentar la presión del sistema sin afectar el equilibrio agregando un gas noble.

Constante de equilibrio para una reacción:

La constante K depende de la temperatura a la que se produce la reacción. La constante K para una reacción cualquiera sería:
Siendo las letras minúsculas los coeficientes de las sustancias.
1. Problema: Calcular la constante de equilibrio para la siguiente reacción a determinada temperatura, sabiendo que las concentraciones son:

NH3 = 0,102 mol/litro
N2 = 1,030 mol/litro
H2 = 1,620 mol/litro

Nota.- desarrolla aplicando la ecuación de la constante de equilibrio de una reacción