Clase cap 2.3 cinetica q ordenes 0, 1 y 2 (1)
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1 QUÍMICA 2 Cap. 2.3: Cinética Química. Reacciones de orden cero, primer orden, segundo orden. Tiempo de vida media. Método analítico y grafico para determinar si el orden de reacción es 0, 1 ó 2. Mg. Luis Angeles Villón A B v = k [A] 0 Ley de velocidad v = K REACCIONES DE ORDEN 0 : ntegrando i k, t A - : tenemos v, t A - , kt A A kt A A : inalmente f , t k A - 0 0 t 0 t A A 0 0
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1
QUÍMICA 2
Cap. 2.3: Cinética Química. Reacciones de orden cero, primer orden, segundo orden. Tiempo de vida media. Método analítico y grafico para determinar si el orden de reacción es 0, 1 ó 2.
Mg. Luis Angeles Villón
A B v = k [A]0 Ley de velocidad v = K
REACCIONES DE ORDEN 0
:ntegrandoi k,
t
A- : tenemosv,
t
A-
,ktAA
ktAA :inalmentef ,t kA-
0
0
t
0t
A
A 00
2
A B v = k [A]0 Ley de velocidad v = K
REACCIONES DE ORDEN 0 y
Tiempo de Vida Media
k2
At :tenemos ,
2
AA Para 00
21
,ktAA 0
Para: A B Ley de velocidad v = k [A]1
REACCIONES DE ORDEN 1 o de PRIMER ORDEN
:inalmentef ,t kA
A- :integrando , Ak
t
A- : tenemos, v
t
A-
t
0t
A
A 00
ktA
ALn : tambiéno ,ktALnALn :ordenando 0
0
k
2Lnt : tenemos,
2
AA Para
21
0
Tiempo de Vida Media
3
Para: A B Ley de velocidad v = k [A]2
REACCIONES DE ORDEN 2 o de SEGUNDO ORDEN
:inalmentef ,t kA
A- :integrando , Ak
t
A- : tenemos, v
t
A-
t
0t
A
A2
2
00
Tiempo de Vida Media
kt
A
1
A
1 :ordenando , kt
A
1
A
1
00
kA
1t : tenemos,
2
AA Para
0
0
21
DETERMINAR CON DATOS EXPERIMENTALES SI
LA CINÉTICA DE UNA REACCIÓN QUÍMICA ES
DE ORDEN 0, 1 ó 2
ac OHC 2 l OH ac OHC 6126
H
2112212
tiempo
(min)
[C12H22O11]
(M)
0 0,316
39 0,274
77 0,238
138 0,190
210 0,146
4
tiempo
(min)
Orden 0 Orden 1
(1er Orden)
[C12H22O11] Ln [C12H22O11]
0 0,316 -1,1520
39 0,274 -1,2946
77 0,238 -1,4355
138 0,190 -1,6607
210 0,146 -1,9241
tiempo
(min)
Orden 0 Orden 1
(1er Orden)
Orden 2
(2do Orden)
[C12H22O11] ln[C12H22O11] [C12H22O11]-1
0 0,316 -1,1520 3,1646
39 0,274 -1,2946 3,6496
77 0,238 -1,4355 4,2017
138 0,190 -1,6607 5,2632
210 0,146 -1,9241 6,8493
Determinación por:
(I) Método Gráfico: Orden 0, Orden 1 y Orden 2
o
(II) Método Analítico
ac OHC 2 l OH ac OHC 6126
H
2112212
5
0,00
0,05
0,10
0,15
0,20
0,25
0,30
0,35
0 50 100 150 200 250
[C1
2H
22O
11]
tiempo (min)
Orden Cero
No cumple con la
linealidad exigida
(I) Método Gráfico: comprobando Orden 0
-0 003
-0 002
-0 002
-0 001
-0 001
0 000
0 50 100 150 200 250
ln[C
12H
22O
11]
tiempo (min)
Primer Orden
Linealidad
exigida
correcta
(I) Método Gráfico: comprobando Orden 1
Tg = −0,0037 = − k ; k = 0,0037 min−1
(
6
0 000
0 001
0 002
0 003
0 004
0 005
0 006
0 007
0 008
0 50 100 150 200 250
[C1
2H
22O
11]-
1
tiempo (min)
Segundo Orden
No cumple con la
linealidad exigida
(I) Método Gráfico: comprobando Orden 2
Conclusiones:
Reacción de primer orden
k = 0,0037 min-1
Tiempo de vida media: t1/2 = Ln 2 / k;
t1/2 = 0,693 / 0,0037
t1/2 = 187,3 min
7
,ktAA 0 ktALnALn 0 kt
A
1
A
1
0
tiempo
(min)[C12H22O11]
Para orden
cero
Calculando
k
ln[C12H22O11]
Para orden
uno
Calculando
k
[C12H22O11]-1
Para orden
dos
Calculando
k
0 0,316 -1,1520 3,1646
39 0,274 0,0011 -1,2946 0,0037 3,6496 0,0124
77 0,238 0,0010 -1,4355 0,0037 4,2017 0,0135
138 0,190 0,0009 -1,6607 0,0037 5,2632 0,0152
210 0,146 0,0008 -1,9241 0,0037 6,8493 0,0175
ac OHC 2 l OH ac OHC 6126
H
2112212
(II) Método Analítico: calcular el valor de k para
orden 0, 1 y 2.
