QUIMICA

                                                             CINÉTICA QUÍMICA


La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general (difusión, ciencia de superficies, catálisis). La cinética química es un estudio puramente empírico y experimental; el área química que permite indagar en las mecánicas de reacción se conoce como dinámica química.

Velocidad de reacción

La velocidad de reacción está conformada por la velocidad de formación y la velocidad de descomposición. Esta velocidad no es constante y depende de varios factores, como la concentración de los reactivos, la presencia de un catalizador, la temperatura de reacción y el estado físico de los reactivos.

Uno de los factores más importantes es la concentración de los reactivos. Cuanto más partículas existan en un volumen, más colisiones hay entre las partículas por unidad de tiempo. Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den colisiones entre las moléculas, y la velocidad es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de colisión y con ella la velocidad de la reacción. La medida de la rapidez de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo, esto es, para medir la velocidad de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, o bien la cantidad de producto que aparece por unidad de tiempo. La velocidad de reacción se mide en unidades de concentración/tiempo, esto es, en (mol/L)/s, es decir, mol/(L·s).

Para una reacción de la forma:

${\displaystyle \mathrm {A\ \longrightarrow \ B+C} }$

la ley de la velocidad de formación es la siguiente:

${\displaystyle v_{\mathrm {r} }=-{\frac {\mathrm {d} c_{\mathrm {A} }}{\mathrm {d} t}}}$

${\displaystyle v_{\mathrm {r} }}$ es la velocidad de la reacción, ${\displaystyle (-\mathrm {d} c_{\mathrm {A} })}$ la disminución de la concentración del reactivo ${\displaystyle {\rm {A}}}$ en un tiempo ${\displaystyle \mathrm {d} t}$. Esta velocidad es la velocidad media de la reacción, pues todas las moléculas necesitan tiempos distintos para reaccionar.

La velocidad de aparición del producto es igual a la velocidad de desaparición del reactivo. De este modo, la ley de la velocidad se puede escribir de la siguiente forma:

${\displaystyle v_{\mathrm {r} }=-{\frac {\mathrm {d} c_{\mathrm {A} }}{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d} c_{\mathrm {B} }}{\mathrm {d} t}}={\frac {\mathrm {d} c_{\mathrm {C} }}{\mathrm {d} t}}}$

Este modelo necesita otras simplificaciones con respecto a:

• la actividad química, es decir, la "concentración efectiva"
• la cantidad de los reactivos en proporción a la cantidad de los productos y del disolvente
• la temperatura
• la energía de colisión
• presencia de catalizadores
• la presión parcial de gases