Cinètica química

Per què termodinàmicament és possible però realment no ho és?

Des d'un punt de vista termodinàmic perquè la reacció es produeixi AG<0, En el cas de les combustions l'Ea necessària d'aquestes reaccions és tan gran que si no aportem energia necessària no es pot produir perquè els reactius no podrien superar la barrera energètica que suposa la EA

Intermedi de reacció

Intermedi de reacció és una espècie activa que apareix dins del mecanisme de reacció. Cadascuna de les etapes intermèdies del mecanisme de reacció és una reacció elemental

Ea

L'Ea que es necessita inicialment es retorna després íntegrament ➩Ea no modifica el balanç global energètic de la RQ, per tant l'Ea és independent del valor ΔH, i només afecta a la velocitat de reacció. Del gràfic s'extreu que els valors de l'ET sempre són > als valors energètics dels R i P. Ea↑➩reaccions lentes pel gran salt energètic necessari i a l'inrevés Ea↓➩reaccions més ràpides perquè el salt energètic és petit.

efecte disminució volum sobre velocitat de reacció entre gasos

La disminució del volum provoca un augment de la concentració dels reactius gasosos, els xocs augmenten i per tant, augmenta la velocitat de la reaccio.

Què li passa a la velocitat si augmentem el volum i mantenim la temperatura constant?

Mitjançant el model de col·lsions podem dir qeu en augmentar el colum la probabilitat de xocar de les molècules disminueix, i per tant, disminueix la velocitat de reaccio (en mantenir T constant no hi ha varietat de Ec)

teoria col·lisions o xocs

Per a que es produeixi una reacció química s'ha de produir un xoc eficient. El xoc eficient depèn de 2 factors: Energia d'activació: Ec mínima per produir productes, és a dir, energia mínima per a que quan xoquin partícules hagi possibilitat de què es trenquin enllaços, es reordenin i formin productes. Per tant augmenta la Ea i és una reacció lenta Orientació adequada

Teoria de l'Estat de transició complex activitat

Pressuposa l'existència d'una espècie química a mig camí entre R i P. Els R s'apropen i experimenten una deformació, que al xocar, origina un estat de transició (ET) d'↑E i de curta durada perquè és inestable. Per tant els R per passar a P necessiten superar una barrera energètica anomenada Energia d'activació (Ea): Energia addicional que han d'absorbir les molècules dels R perquè al xocar formin l'ET. L'Ea necessària per arribar al ET depèn de la força dels enllaços.

Estat de transició

Punt del diagrama energia vs coordenada de reacció que té més energia que els reactius i que els productes, en una etapa del mecanisme de la reacció.

Etapa determinant

S'anomena etapa determinant d'un mecanisme de reacció a la reacció elemental més lenta que determina la velocitat de reacció global.

Què li passa a la velocitat si augmentem la temperatura i mantenim el volum constant?

Si augmentem la temperatura a volum constant, implica que tindrem més molècules amb una energia cinètica mínima per fer xocs efectius, i per tant, augmentarà la velocitat de reacció (model de col·lisions)

augment velocitat no T ni catalitzador

disminució de la mida de partícules del sòlid, dona lloc a una major superfície de contacte Augment concentració

ordre parcial 0

la velocitat no depèn de la concentració, ja que es manté constant encara que modifiquem la concentració

ordre parcial 2

la velocitat varia de forma quadràtica respecte la variació de la concentració. gràfic de segon grau

ordre parcial 1

la velocitat varia en la mateixa magnitud que la concentració. gràfic lineal o de primer grau

efecte catalitzador sobre un equilibri

les concentracions no es veuen afectades per la incorporació d'un catalitzador. Aquests tan sols es modifica els valors de la velocitat la constant d'equilibri depen de la T.

mecanisme reacció

suma de reaccions elementals. A les reaccions elementals els ordres de reacció coincideixen amb els coeficients estequiomètrics.

Factors que influeixen en la velocitat

temperatura naturalesa química estat físic Ea (catalitzadors): substàncies que modifiquen la velocitat de la reacció sense que es consumeixi ni aparegui als P de la reacció. Sovint forma complexos febles amb R i aquests aconsegueixen estructures diferents que faciliten una reacció més ràpida. En definitiva proporciona un mecanisme alternatiu a la reacció i passa per un altre ET que fa que la RQ tingui una Ea↓i per tant ↑velocitat sense variar el balanç energètic de la reacció.