CINETICA+Y+EQUILIBRIO

7/24/2019 CINETICA+Y+EQUILIBRIO

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UNIDAD

4 :CINTICA,

EQUILIBRIOQUMICO

Clase 12:Velocidad de Reaccin

y Equilibrio Qumico

Unidad de Formacin BsicaIntegral Elementos de

Qumica2015-I


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CONTENIDO

Velocidad de Reaccin:

Concepto de velocidad de reaccin.

Factores que afectan la velocidad de reaccin:

concentracin de los reactantes, temperatura,catalizadores.

Equilibrio Qumico:

Condiciones para que exista un equilibrio. Keq y su significado.

Principio de e C!atellier.

Factores que afectan el equilibrio qu"mico.


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O!"ETIVO

#xplicar los factores implicados en la cin$tica de una

reaccin y del equilibrio qu"mico.


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%elocidad de &eaccin

'ay animales que corren r(pido, otras que corren lento y

otras como )las tortugas* que corren tan lento que pareciera

que no corren.

o mismo ocurre con las reacciones qu"micas, algunas son

tan r(pidas que reaccionan en segundos, otras son lentas y

otras son tan lentas que demoran a+os.


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Reacciones len#as:

escomposicin de una manzana.

-xidacin de Fe

Reacciones r$%idas:

umergir sodio met(licoen agua

Reaccin muy len#a: Formacinde petrleo /millones de a+os0


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Velocidad de Reaccin a cinica qumica estudia la 'elocidad de una reaccin

ylos factores que influyen en ella.

(a 'elocidad de reaccin es una magnitud que indica

la rapidez con que se consume un reactivo o se formaun producto.

#s decir, es una medida de la can#idad de sus#ancia que

se#ras)orma en la unidad de #iem%o*


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1eor"a de las

colisionesas reacciones qu"micas se producen por los c+oques

e)icacesentre las mol$culas de reactivos.

&eaccin de formacin del '2 a partir de '3 y 23


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Para que un c+oque sea e)ica,, adem(s de la orientacin

apropiada, las mol$culas deben tener cierta energ"a m"nima /de

colisin0 conocida como ener-a de ac#i'acin .Ea/.


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%elocidad de reaccin

a velocidad de reaccin indica cmo var"a la concentracin

dereactivos o productos en el tiempo.

#4emplo: Para la reaccin

A + B +

!a velocidad de la reaccin se puede

expresar:

===[A] [B] [C]

[D]t t t t

v =


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E0em%lo:

#scriba la velocidad de reaccin para la descomposicin del

diborano /53'60:

!2 3 2 !4

-bservamos que por cada mol de 53'6 se forman dos moles de 5'7..

#ntonces, la velocidad de aparicin del 5'7 es el doble de

r$%ido que la velocidad de desaparicin del 53'6. e esta forma,

podemos expresar la velocidad de la reaccin como:


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E0ercicios:

#xprese la velocidad de reaccin para las siguientes

reacciones

balanceadas en funcin de la concentracin.

a. C6'83-6 9 -3 6 C-3 9 6 '3-

b. ;-3 9 C- ;- 9 C-3

c. '3 9 Cl3 3 'Cl


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E0ercicio:

#xprese la velocidad de reaccin para la combustin del

propano C7'


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5ac#ores que a)ec#an la 'elocidad

de reaccina velocidad de reaccin depende de varios factores,

como:

8.;aturaleza de los reactantes.

3.#stado f"sico de los reactantes

7.Concentracin de los

reactantes. >.1emperatura.

=.Presencia de catalizadores.


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1* Na#urale,a de los reac#an#es

los iones

no

a) Compuestos inicos:

Las reacciones inicas son mas rpidas

porque

necesitan tiempo para orientarse.

.+2$ac% +2/ -$ac%

+I-$ac%&

.I2$s% +2/ -$ac%

++$ac%&

b) Compuestos moleculares:

Las reacciones entre molculas pueden ser ms lentas, ya

que necesitan: Orientacin adecuada para reaccionar y

Redistribucin de enlaces

;-3/g0 9 C-/g0 ;-/g0 9 C-3/g0


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2* Es#ado )sico de los reac#an#es

i los reactivos est(n en alguna disolucin o

gaseoso, la reaccin ser( mas r(pida,debido

en

estado aqueenreacciones gaseosas, !abr( mayor frecuencia de colisin

entre sus part"culas gaseosas por segundo.

;-3/g0 9 C-/g0 ;-/g0 9 C-3/g0

i en una reaccin interact?an reactantes en distintas fases, su

(rea de contacto es menor y su rapidez tambi$n es menor.

Por tanto, si el (rea de contacto es mayor, la rapidez es mayor.

C/s0 9 -3/g0 C-3/g0

Por e4emplo, el carbn arde m(s r(pido cuanto m(s

peque+os son los pedazos@ y si est( pulverizado,

arde tan r(pido que provoca una explosin.


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4* Concen#racin de los reac#an#es

Cuanto mayor sea la concentracin de los reactante en

una reaccin, mayor ser( la velocidad con que se formen

los productos.

ebido a que !abr( m(s c!oques entre las mol$culas.


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6*

Tem%era#ura

temperatura,mayor

rapidez de lasreacciones

A mayorqu"micas.

Cuando !ay un incremento de temperatura, la energ"a

cin$tica de las mol$culas aumenta, !aciendo mas colisionesentre ellas que alcanzan la energ"a de activacin, por tanto

la velocidad de reaccin aumenta.

a ecuacin que asocia la constante de velocidad (k) con

la

temperatura se denomina ecuacin de 7rr+enius*

EA RTk =A

onde:

B const. de velocidad A constante 1 temp. Absoluta

#A #nerg"a deactivacin


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apresencia de un ca#ali,adoraumentan

o retarda lasu ener-a develocidad de una reaccin,

afectando

ac#i'acin.

os catalizadores que participan en las reacciones no seconsumen duran#e la misma8 sino que siguen

presentes cuando esta termina, sin ser parte de los productos.

9* resencia de ca#ali,adores


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om#leo

acti3ado

Energadeacti3acin

4eacti3os

'0

Energadeacti3acin

om#le

oacti3ado

4eacti3os

"ranscurso de lareaccin

Reaccin exotrmica

"ranscurso de lareaccin

Reaccin endotrmica

roductos

roductos

'60

E7A

4eaccin no catali8ada4eaccin catali8ada


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#nzimas

as enzimas son catalizadores en los sistemas biolgicos .

#l substrato se fi4a en los sitios activos de la enzima como si se

fi4ara

una llave en una cerradura.


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in(mica 8

espu$s de observar el siguiente video:

!ttps:DDEEE.youtube.comDEatc!v#x'GH&fH1o2

#ncuentra 8I palabras relacionadas al video en el

crucigrama

ad4unto:
https://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToIhttps://www.youtube.com/watch?v=ExH_YRfYToI


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A % # - C 2 A ;

; J F C A F ' 2 -

A L 1 M 2 1 L F L A 2

1 2 A A # ' A C

A C 2 A 1 - C

5 2 - 2 F & 2 A ' A

A L P # & F 2 C 2 #

C 1 A 2 N # ' 1 A &

- # F # C 1 - A -

N 2 ; & & A P 2 # O

2 ; 1 2 1 L 1 # A

1 # N P # & A 1 L & A


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#quilibrio u"mico

#s el estado alcanzado en una reaccin reversible cuando

la velocidad de reaccin directa se iguala a la velocidad de

reaccin inversa.

#l estado de equilibrio qu"mico es re'ersible y din$mico.

#l avance de la reaccin, est( controlada por una Cons#an#e de

Equilibrio .;eq/*


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#quilibrio 'omog$neo y 'eterog$neo

i todos los reactivos y productos est(n en una sola fase, el

equilibrio

es +omo-&neo*

'C--'/ac0 9 '3-/l0 9 'C--Q/ac0 9 '7-9

/ac0,

i uno o m(s reactivos o productos est(n en fases diferentes, elequilibrio es +e#ero-&neo*

Fe-/s0 9 C-/g0 9 Fe/s0 9C-3/g0


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Constante de equilibrio

/Keq0

De acuerdo a la Ley de accin de masas:

La constante de equilibrio (Keq) equivale al producto de las

concentraciones de las sustancias ormadas (productos) enuna reaccin reversible en la que se alcan!o el

equilibrio, dividido entre el producto de las

concentraciones de las sustancias que reaccionaron

(reactantes), elevados a su respectivo coeicienteestequiomtrico".


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Para una reaccin reversible:

a 7 < b !

c C < d D

Vd = >d ? @7Aa ? @!Ab

Vi = >i ? @CAc ? @DAd

lue-o en el equilibrio8 se #iene que: Vd = Vr

>d ? @7Aa ? @!Ab = >i ? @CAc ? @DAd[#]c $

[D]d'eq =

(d

(r

or #an#o:


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ignificado de la Constante de equilibrio /;eq/

#roductos%7

Muy pequea: el e:uili.rio estades#la8ado ;acia la i8:uierda $;a

]

[;- ]3

Keq = 3


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#stablece que :

i un sis#ema en equilibrio se some#e a un cambio de

condiciones .8 V8 T o cambio de concen#racin/8

&s#e se des%la,ar$ +acia una nue'a %osicin a )in de

con#rarres#ar el e)ec#o que lo %er#urb y recu%erarel es#ado de equilibrio*

Principio de e C!atelier


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8. Cambio de temperatura

S a velocidad de reaccin es mas r(pida cuando !ay unaumento

de temperatura.

S a 1emperatura afecta al equilibrio de la reaccin, dependiendosi

esta es exot$rmica o endot$rmica.

S i !ay un aumen#o de temperatura, )a'orece elsen#ido endo#&rmico de la reaccin.

S i !ay una disminucin de la temperatura, )a'orece el

sen#ido


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#4ercicio:

Prediga en que sentido se desplazara el equilibrio, cuando !ay

un

aumento de temperatura para la siguiente reaccin:

+)O*- +#alor )

+O)-


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os cambios de presin pueden afectar al equilibrio

de

los sistemas gaseosos !omog$neos y los

sistemas!eterog$neos en los que intervienen uno o mas gases.

i se aumen#a la %resin de un sistema gaseoso en

equilibrio, el sistema se desplaza !acia donde +aymenor nmero de moles.

i se disminuye la %resin de un sistema gaseoso en

equilibrio, el sistema se desplaza !acia donde +ayma or nmero de moles.

3. Cambio de Presin


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=i se au&e!'a (a pre)*+! del sistema d*)&*!uye e(-(u&e! entonces el sistema )ede)p(a.ara /ac*a (a derec/a #&e!-r !u&er- de &-(e)$0

=i se d*)&*!uye (a pre)*+! del sistema el -(u&e! au&e!'aentonces el sistema )e

de)p(a.a /ac*a (a *.qu*erda #&ay-r !&er- de &-(e)$0

Por e4emplo, para la siguiente reaccin:


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) +/0 - +) - +0 /)

-

#4ercicio: Prediga !acia donde se desplazara el equilibrio cuando

!ay una disminucin de presin en el sistema, tal como se

muestra en la imagen:


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7. Cambios en la Concentracin

i se incremen#a un reac#i'o, el sistema lo consumir(.parcialmente, favoreciendo el sen#ido direc#o de la

reaccin.

i se incremen#a un %roduc#o, el sistema lo consumir(

parcialmente, favoreciendo el sentido in'erso de la

reaccin.


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Por e4emplo:

i disminuye el %roduc#o/se quita el agua del lado

derec!o del tubo0 la reaccin

se des%la,ar$ +acia la

derec+a !asta que sereestablezca el equilibrio.

i se a-re-a m$s reac#i'o

/se agrega agua en el lado

izquierdo del tubo0 lareaccin se des%la,ar$

+acia la derec+a !asta que

se reestablezca el

equilibrio.

2reac'*-)3

2pr-duc'-)3


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#4ercicio:

C56#$ %

7O"#$ CO"#$ %45"O#$Prediga !acia donde se desplazara el equilibrio,

cuando:

a. e adiciona oxigenob. e retira vapor de agua

c. Aumenta la concentracin de propano

d. isminuye la concentracin de dixido de carbono


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E"ERCICIO

Considere el equilibrio siguiente:

2CO() % O2 () 8 2CO2() %calor

#n qu$ sentido se desplazar( el equilibrio

cuando:

a0 se agrega C-

b0 se retira -3c0 se aumenta la presin total agregando C-3d0 se aumenta el volumen

e0 se reduce la temperatura


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in(mica 3

espu$s de observar el siguiente video:

!ttps:DDEEE.youtube.comDEatc!vN;I27ATFnlcUspfreload

8I

#ncuentra 8I palabras relacionadas al video en el crucigrama

ad4unto:

;tt#s?))


44/44

A 4 I / I I /

/ = F A F ' C I

A U " 4 A " / E * A

* E ' D E * I E

* ! I = * U I /

B ' I A C U A ' * A

A E Q U I * I B 4 I

" A C 4 E C A A ! 4

E / ! " E 4 D I A

D I / 4 4 A I ! E

* E ' A " E * I E 4

" E D E 4 A " U 4 A

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