Quimica IV Swxto Semestre

1. Unidad 1. Velocidad de Reacción y Equilibrio Químico
Velocidad de Reacción.
Definición e Importancia
Se considera como la variación de la concentración de los reactivos por unidad de tiempo
o el número de moles de reactivo que se convierte en producto por unidad de tiempo.
Por otro lado, la cinética química ayuda a completar el conocimiento de dicho
comportamiento, ya que estudia la velocidad con que ocurren las reacciones químicas y su
mecanismo de reacción.
Tiempo de reacción es el tiempo que tarda en efectuarse una reacción química y es
inversamente proporcional a la velocidad de reacción
Mayor tiempo reacción menor velocidad
Menor tiempo reacción mayor velocidad
Nos permite comprender y determinar la factibilidad de una reacción.
Teoría de las colisiones.
Para que dos sustancias reaccionen, es necesario que las moléculas entren en contacto
mediante una colisión, pero con un sentido y orientación adecuada, excepto en átomos
individuales o de moléculas pequeñas y simétricas.
Energía de activación, es la energía mínima para que un choque sea efectivo, con lo que se
forma un complejo activado que tiene un tiempo de vida corto.
La velocidad de cualquier reacción química depende de la frecuencia de los choques, en
función de la concentración y temperatura de los reactivos.
Mayor energía de activación Reacción lenta
Menor energía de activación Reacción rápida
Factores que afectan la velocidad de reacción
Naturaleza de los reactivos

2. Experimentalmente se sabe que las reacciones que tienen lugar en solución,
generalmente son instantáneas por presentarse en iones, la formación del complejo
activado es el paso lento y también la superficie de contacto facilita la velocidad de la
reacción.
Temperatura
Al incrementar la temperatura de una reacción se incrementa su energía cinética,
aumentando la probabilidad de colisiones y por consiguiente su velocidad de reacción.
Porque al incrementarse la velocidad con que se mueven las partículas estas chocaran con
más frecuencia y de forma violenta produciendo una reacción química.
En términos generales, se ha observado que por cada 10º C de temperatura, la velocidad
se duplica.
Concentración
La velocidad de una reacción depende de la concentración de los reactivos de ahí que a
mayor concentración de los reactivos la velocidad de la reacción es mayor y a menor
concentración de los reactivos la velocidad es menor.
Superficie de contacto
Las reacciones que se realizan en más de una fase, son sistemas de reacción
heterogéneos, en estos la reacción se presenta en la superficie de contacto entre las fases
reaccionantes, y la velocidad de reacción es proporcional al área superficial.
Catalizadores
Existen sustancias que modifican la velocidad de una reacción química, que reciben el
nombre de catalizadores y la acción que producen es la catálisis, pero su masa permanece
constante al final de la reacción en la que interviene.
La catálisis puede ser de dos tipos homogénea y heterogénea. En la homogénea la
reacción es función de la concentración del catalizador. En la heterogénea también
llamada catálisis de superficie, porque la reacción ocurre en la interfase, en este caso la
velocidad es función del área superficial, del número de átomos o del sitio activo por
centímetro cuadrado.
Ley de acción de Masas
En una reacción química homogénea la velocidad de reacción es proporcional a la
concentración de los reactivos, expresando la concentración en moles de reactivo por litro

3. y elevando cada concentración a una potencia que corresponde al coeficiente de balanceo
respectivo.
Expresión Matemática a partir de una reacción química
Para la reacción aA + bB ---------------> cC + dD, la velocidad con que desaparecen A y B o la
velocidad con que se forman C y D, es proporcional a las potencias del producto de las
concentraciones de A y B
V [A]a [B]b
Para que se pueda expresar en unidades de velocidad se agrega una constante de
proporcionalidad llamada constante específica de velocidad de reacción (k) y la ecuación
es la siguiente.
V=k [A]a [B]b
En donde:
V = velocidad de reacción moles/litro
k= Constante específica de velocidad de reacción
[A] y [B] = Concentración de reactivos en moles/litro
De esta expresión se concluye que: a mayor concentración, mayor numero de partículas
reaccionantes (mayor probabilidad de choque entre éstas) y mayor velocidad.
Ejemplos
Determina la expresión para la velocidad de reacción y grado en las siguientes reacciones.
a) 2SO2 + O2 ---------------> 2SO3
b) N2 + 3H2 <--------------> 2NH3
c) (NH4)2 CO3 <---------------> 2NH3 + CO2 + H2O
d) Pb + PbO2 +2SO3 <---------------> 2PbS + 4O2
e) 4 P + 3 O2 -------------------> 2P2O3
f) 2KClO3 ----------------> 3 O2 + 2KCl