Teoras de la cintica de reaccin

Teoras de la cintica de reaccinMireles Reyes IrvingPia Ramrez rodrigoRosas barrios Jos Antonio

ABTeora de ColisionesA + B g C + D Cuando dos o ms cuerpos se aproximan entre s, entre ellos actan fuerzas internas que hacen que su momento lineal y su energa varen, producindose un intercambio entre ellos de ambas magnitudes.3A2 + B2 g 2 AB AABBABAB++BBAAAABB4ABA + B g C + D Todas las colisiones son efectivas?ABAB5Principales caractersticas y colisionesLa reaccin se produce por colisin entre las molculas de reactivo.Considera que las molculas o tomos son esferas duras y que no hay interacciones intermoleculares. Las fuerzas de atraccin y repulsin entre las diferentes partculas son despreciables.El complejo activo no juega un papel importante en esta teora.Las molculas se movern en caminos rectos cuyas direcciones cambiaran solo cuando chocan entre si o contra las paredes del recipiente

Formulacin de la velocidad de colisin totaA+BPSolamente la colisin entre A y B conduce a reaccin y la velocidad toyal de colisiones entre A y B se aproxima con una velocidad relativa vABLa velocidad de colisin o frecuencia de colisin, vAB es proporcional al numero de molculas de A y B (NA) por unidad de volumen (V), nA y nB

ZAB es la constante de proporcionalidad . Conocida como numero de coisiones.

De la teora cintica se obtiene.La velocidad de colisin terica calculada es mucho mayor que la velocidad de reaccin experimental.No todas las colisiones son efectivas, de haber algn factor que limita la efectividad de las colisiones que conducen a la reaccin.Si todas las colisiones fueran 100% efectivas, la velocidad de la reaccin seria igual a la frecuencia de colisin calculada.Todas las colisiones son efectivas?BBAAAABBA2 + B2 g 2 AB BBAAOrientacin incorrecta!!!!9

El factor adicional necesario para explicar la velocidad de las reacciones qumicas es el trmino que contiene la energa de activacin .La velocidad total de la reaccin es igual a la velocidad total de colisiones, v AB, modificada por el termino exponencial de energa.Entonces la velocidad de reaccin calculadaEa es la energa mnima necesaria para que una colisin lleve los reactivos a productos

Estado inicialEstado finalEnerga de activacinEnerga liberada11

Teora de Colisiones las reacciones ocurren cuando hay choques efectivos entre molculas donde la velocidad de la reaccin es proporcional al nmero de choques por unidad de tiempo multiplicada por la fraccin del nmero total de choques que son efectivos.

Los choques efectivos dependen de la naturaleza de los reactivos y su concentracin, la orientacin cuando ocurre el choque y la temperatura que afecta la energa cintica de las molculas. 12Teora de la velocidad absoluta de reaccinPrincipios bsicos:El complejo activado puede ser tratado como cualquier otra especie qumica y esta en equilibrio con los reactantes. Tiene un periodo de vida corto.

La velocidad especifica de reaccin de descomposicin del complejo activado en sus productos constitutivos es una velocidad de reaccin universal, independientemente de la naturaleza de los reactantes y de la estructura del complejo activado.Teora del estado de transicinCuando las molculas de los reactivos se acercan o suficiente experimentan una deformacin y dan lugar a un estado transitorio de alta energa y de muy corta duracin. Este estado transitorio recibe el nombre de estado de transicin y la estructura geomtrica que se forma durante este estado energtico se denomina complejo activado.CLCLHHCLCLHHComplejo activadoCLCLHHPara la formacin del CA es necesaria una gran cantidad de energa denominada energa de activacin. En este caso ahora se tienen dos teoras para energa de activacin.Energa de activacin:Teora de colisiones: La energa cineteca necesaria para que un choque sea eficaz.Teora del estado de transicin: energa necesaria para que se forme el complejo activado.Para una reaccin exotrmicaRPMxima energa ET EATranscurso de la reaccinEnerga Para una reaccin endotrmicaRPMxima energa ET EATranscurso de la reaccinEnerga Donde:ET Estado de TransicinEA Energa de ActivacinLa energa de activacin es la diferencia entre la energa de reactivos y el ET.La energa de activacin se puede relacionar directamente con la velocidad de la reaccin.Cuanto mas pequea es la energa de activacin de la reaccin mas fcil es que cuando los reactivos choquen alcancen el ET y formen el CA, dando lugar a la reaccin qumica.Ejemplificando lo anterior, tenemos:RPMxima energa ET EATranscurso de la reaccinEnerga RPMxima energa ET EATranscurso de la reaccinEnerga RPMxima energa ET EATranscurso de la reaccinEnerga E1

V3Partiendo de la suposicin de que:A + B C + DEn colisin tenemos:A + B AB C + DDonde AB representa al complejo activado.La velocidad de reaccin global es igual a la velocidad a la cual el CA se descompone para formar productosEsta dada por:

Suponiendo un comportamiento idealC representa a la concentracinSabiendo que:Sustituyendo en la ecuacin anterior tenemos que:Tomando en cuenta a la energa libre obtenemos:Incluyendo un coeficiente de transmisin en al ecuacin anterior para casos donde no todos los complejos se disocian en productos:Para una reaccin bimolecular, tenemos:La velocidad de reaccin, v, de la reaccin (A+B C+D) tambin puede expresarse en forma de funciones de particin: