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Trabajo Colaborativo Cinética Química

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by

Cinemática Química

on 4 September 2014

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Transcript of Trabajo Colaborativo Cinética Química

Trabajo colaborativo
CINÉTICA QUÍMICA

Velocidad de una reacción
Es el cambio en la concentración de un reactivo/producto en el tiempo
Tanto delta [A] como [B] son los cambios en la concentración (molaridad) en un determinado período.
Velocidad promedio depende del intervalo de tiempo que seleccionemos.
Velocidad instantánea la velocidad tomada en un momento específico *se hará referencia a esta como "velocidad"
LEY DE VELOCIDAD
Expresa la
relación
de la
velocidad
de una reacción con la constante de velocidad (
k
) y la
concentración
de los REACTIVOS, elevadas a alguna potencia.
Tenemos que tener en cuenta que...:
Las leyes de la velocidad siempre se determinan
experimentalmente
.
El
orden de una reacción
siempre se define en función de las concentraciones de los
reactivos
.
El orden de un reactivo no está relacionado con el coeficiente estequiométrico del reactivo en la
ecuación global balanceada.

Reacción general:
aA + bB cC + dD
Ley de velocidad:
x e y se determinan de manera experimental
x+y = orden de reacción
Ojo con "k"!!!
Acá van algunos tips:

se la conoce como
constante de velocidad
.
es una constante de proporcionalidad entre la velocidad de reacción y la concentración de los reactivos.
no se ve afectada por la concentración de los reactivos
depende de la temperatura
Su valor es para una
reacción específica
, representada por una ecuación ajustada.
Su valor se debe determinar
experimentalmente
para la reacción en condiciones adecuadas.
Reacciones de
PRIMER ORDEN
Es una reacción en la que la velocidad depende de la concentración del reactivo elevada a la potencia 1.
Una reacción de primer orden será la que tenga un reactivo elevado a la potencia 1, y el resto de los reactivos elevados a la potencia 0.
Reacciones de
SEGUNDO ORDEN
Orden de Reacción
Grupo 3
Es una reacción en la que la velocidad depende de:
la concentración de uno de los reactivos elevada a la segunda potencia y el resto a potencia 0.
de la concentración de dos reactivos diferentes elevados ambos a la potencia 1 y el resto a potencia 0.
¿Qué es el ORDEN de REACCIÓN?
Reacciones de
ORDEN CERO
Una reacción es de orden cero cuando todos los reactivos están elevados a la potencia 0, es decir, son de orden 0
Aplicaciones
Actualmente la cinética química se utiliza en la mayoría de las actividades industriales y procesos de la naturaleza en los que ocurren reacciones químicas. Por ejemplo, en la síntesis de productos básicos (ácido sulfúrico, ácido nítrico, etc), en la refinación del petróleo y la petroquímica.

Introducción
Grupo 1
En la Naturaleza
Una de las tantas aplicaciones que se encuentra en el medio ambiente es el modo en que las aguas naturales adquieren su composición. La disolución de los minerales es fundamental en la calidad de las aguas dependiendo del tiempo de reacción, de la temperatura y del contenido de CO2.
las frutas tienen sus propios conservantes que son ácidos orgánicos como el ácido nítrico que retardar la putrefacción.
Cinética Química y el hombre
El hombre se vale de la cinética química en distintas actividades industriales, dentro de ellas: la industria alimenticia, la industria farmacológica y la fabricación de productos relacionados con la cinética química.
Industria Alimenticia
Distintas técnicas se han implementado para poder conservar los alimentos, esto es retardar los procesos de putrefacción. Algunas de estas técnicas son:
congelado y enfriamiento, la incorporación de aditivos, pasteurización, ahumado, deshidratación, secado, etc.
Industria Farmacológica y Salud:
La cinética química es muy útil para saber en cuanto tiempo un medicamento va a hacer efecto en el organismo, tmb. es utilizada en la producción de fármacos cada vez mas veloces y efectivos.
Además es importante en los tratamientos contra el VIH sida que lo que hacen es a la reacción del virus con la sangre mas lenta.
Producto y la Cinética Química
Las cremas antiarrugas retrasan el envejecimiento de las células.
los desodorantes retrasan las reacciones que se producen en las glándulas sudoríparas para liberar el sudor.
los antioxidos para los metales retrasan la reacción de corrosión de los mismos.
etc
La
cinética química
es el estudio de las velocidades de las reacciones
químicas y de los mecanismos mediante los que tienen lugar.

Introduce la variable tiempo en el estudio de las reacciones químicas y estudia el camino que siguen los reactivos para convertirse en productos
La importancia de la cinética química abarca dos
aspectos:


¿Para qué sirve?
Es utilizada para comprobar como depende la rapidez de una reacción con la temperatura a la cual esta ocurre.
Grupo 5 - Ecuación de Arrhenius
Ejercicio de ejemplo
Los datos siguientes dan la dependencia de k con T para la reacción:
N2O5 (g) 2NO2 (g) + 1⁄2 O2 (g)
Calcula la energía de activación de la reacción






Tercera forma de expresar la ecuación
Otro modo alternativo de trabajar con la ecuación de Arrhenius es considerar solamente dos puntos de dicha recta. Así, a una temperatura T1 la constante cinética tomaría un valor k1, y del mismo modo para el par de valores T2-k2.
Primera forma de expresar la ecuación
Dónde:
Ea: es la energía de activación de la reacción, expresada en Kj/mol. Ésta está relacionada con la barrera de energía que deben superar los reactivos para transformarse en productos, por lo que un valor elevado de la misma provoca un valor reducido de k y por lo tanto de v.

K es la constante cinética y aumenta de modo exponencial cuando aumenta la temperatura

R es la contante de gases.

T es la temperatura absoluta.

e es un número irracional y es la base de la escala de logaritmos naturales.

A es el factor de frecuencia que representa la frecuencia de las colisiones. Se puede tratar como una constante para un sistema de reacción determinado en un alto intervalo de temperatura.
Segunda forma de expresar la ecuación
El modo más cómodo de trabajar con la ecuación de Arrhenius es transformarla en su forma linealizada. Si se aplican logaritmo a ambos lados de la igualdad, se obtiene:
Resumen de las ecuaciones y cómo llegamos a ellas
Velocidad de reacción
Es el cambio de concentración que se produce en un reactivo o producto con respecto al tiempo.
Fórmulas
Teniendo en cuenta que:
Constante de velocidad (K)
Proporcionalidad entre la velocidad de la reacción y la concentración del reactivo.
Como la velocidad de la reacción depende de la concentración de los reactivos, si dicho ultimo cambiase, por consecuencia la velocidad también lo haría, manteniendo estable K.
Podemos decir:
Siendo [A] la concentración del reactivo y [B] del producto
Naturaleza de los reactivos
Facilidad con que los reactivos entran en contacto
Concentración de los reactivos
Temperatura de los reactivos
Presencia de un catalizador
.
lo primero
que nos
preguntamos...
COMPLEJO ACTIVO
GRUPO 2
También es importante
que sepamos
Teorías a tratar
"Teoría del complejo activado y de colisiones"

La teoría del complejo activado y la teoría de colisiones permiten explicar cómo interaccionan los reactivos de una reacción para formar productos.

La ecuación que relaciona la
concentración
con el
tiempo
es la
ecuación integrada de velocidad
. También podemos usarla para calcular la
vida media
de un reactivo. Ambas ecuaciones son diferentes para reacciones con órdenes distintos.
Vida media de una reacción
Ley de Velocidad
Predecir la velocidad que tendrá una reacción en una condiciones determinadas de presión, temperatura, concentración, catalizador...
Determinar y comprender el mecanismo por el que tiene lugar una reacción
Algunos procesos, como la fotosíntesis, ocurren a un tiempo tan corto como de
Y otros como la conversión del grafito en diamante, necesita millones de años para completarse
¿De que depende esta variación en la velocidad de reacción...?

Velocidad Instantánea
Cuando calculamos la velocidad promedio de la reacción en intervalos más cortos, se obtiene la velocidad en un momento específico, a lo que llamamos, velocidad instantánea.



Si Br2 inicialmente tiene una concentración de 0,0120M y a los 50s es de 0,0101M ¿Cuál es la velocidad promedio de la reacción?
Procedimiento
v= - variación [Br2]
Datos
[Br2]inicial= 0,0120M [Br2]final= 0,0101M
Tiempo inicial= 0 segundos Tiempo final= 50 segundos
Fórmula
Cuando los reactivos se aproximan se produce la formación de un estado intermedio de alta energía y inestabilidad de corta duración, que se denomina complejo activado. La energía que necesitan los reactivos para alcanzar este complejo se llama energía de activación (Ea).
La magnitud de la energía de activación en una reacción química determina su velocidad ; si la energía de activación es muy alta, la reacción ocurre en un largo periodo de tiempo; si esta energía es baja, los reactivos pueden adquirirla fácilmente acelerando la reacción.

Es decir:
ENERGÍA ACTIVACIÓN
La ley de velocidad expresa la relación de la velocidad de una reacción con la constante de velocidad y la concentración de los reactivos, elevadas a alguna potencia. Para la reacción general:
aA+bB --> cC+dD
La ley de velocidad tiene la forma:



x
e
y
son números que se determinan de manera experimental y no son iguales a los coeficientes estequiométricos
a
y
b.
Cuando se conocen los valores de k, x e y se puede utilizar la ecuación para calcular la velocidad de la reacción, dadas las concentraciones de A y B.
Los exponentes x e y especifican las relaciones entre las concentraciones de los reactivos A y B y la velocidad de la reacción.

-
VELOCIDAD
-
ENERGÍA ACTIVACIÓN
VELOCIDAD
De acuerdo al cambio neto de energía, es decir, a la diferencia entre la energía de los productos y de los reactivos, las reacciones se clasifican en Endergónicas y Exergónicas
Tipos de reacciones
Endergónicas
Teoría de complejo activado
Cuando una reacción requiere energía podemos decir que se trata de un proceso endotérmico
En el diagrama observamos que la energía para los reactivos es menor que la energía de los productos, y por lo tanto nuestro sistema absorbe energía. El complejo activado es el estado intermedio entre reactivos y productos, en un máximo de energía.

Exergonica
Cuando una reacción libera energía estamos hablando de un proceso exotérmico
variación tiempo
v= 0,0101M - 0,0120M = 3,80x10^-5 M/s
50 s
En este diagrama se observa que la energía de los reactivos (A + B) es mayor que la energía de los productos (C+D). Entre ellos existe un máximo de energía que corresponde a la formación del complejo activado, que luego de liberar parte de la energía de activación decae a producto.

Recuerda que el Br2 al ser reactivo, su concentración disminuye, por eso hay que ponerle un signo menos a la ecuación!
Problema
Datos
[O2]= 0,024 M/s
Problema
Considerar la siguiente reacción:

4 NO2(g) + O2(g)----> 2N2O5(g)

Suponga que en un momento determinado por la reacción, el oxígeno molecular está reaccionando a la velocidad de 0,024 M/s.
a)
¿A qué velocidad se está formando el N2O5?
b)

¿A qué velocidad está reaccionando el NO2?
Fórmulas
Procedimiento
1ra parte
2da Parte
Descomposición de peróxido de Hidrógeno
catalizado por dióxido de manganeso
1O S a10 S
-12
-6
Existe tanto la velocidad promedio como la velocidad instantánea
¿Cual será la diferencia?
¿Pero si ahora tenemos que calcular la velocidad promedio en el intervalo de tiempo de 50 hasta 100 segundos, donde la concentración inicialmente es de 0,0101M y luego a los 100 segundos es de 0,00846?
Procedimiento
¿Por qué la velocidad promedio no es la misma si es un intervalo con la misma cantidad de tiempo?
La velocidad disminuye en forma gradual, y se hace igual a 0 cuando todo el Br2 molecular ha reaccionado.
Por esto no es apropiado utilizar esta velocidad para describir el progreso de una reacción. Debido a que no indica cual es la velocidad de ningún momento en particular.
Como calcularla
Para encontrar la velocidad en un instante en particular, se dibuja una línea tangente a la curva de concentración versus tiempo, en el punto que corresponde a ese tiempo. La pendiente de la tangente proporciona entonces la velocidad deseada
Calculemos la velocidad promedio
- Evolución temporal de los sistemas reactivos
- Explorar las leyes que rigen el cambio de la composición de un sistema
Objetivos:
El exponente en las concentraciones de los reactivos indica el orden del reactivo. Es decir si vemos [A]2 en la fórmula, esto nos indica que A es de segundo orden.
Síntesis del ácido sulfúrico ( )
El orden indica cómo varía la velocidad de la reacción. Cada elemento o sustancia tiene un determinado orden para cada reacción y éstos se determinan experimentalmente.
Usamos la ecuación de vida media para calcular el tiempo que tarda la mitad de un reactivo en convertirse en producto.
¿Qué significa esto?
La velocidad NO depende de las concentraciones de los reactivos
velocidad = k
Para las operaciones de corazón se altera el equilibrio químico disminuyendo la temperatura a unos 4°C para que los procesos metabólicos sean más lentos y así minimizar los daños producidos a los tejidos.
aA productos
En la
industria cervecera
el equilibrio es muy usado para determinar el tiempo y velocidad de la fermentación, y así mismo la cantidad de alcohol que se produce a partir de concentraciones iniciales.
En la
industria de fertilizantes
también es muy usado para optimizar la fabricación de materias primas para obtener abonos nitrogenados.
En la medicina:
En el segundo orden, la velocidad aumenta tantas veces como [A] al cuadrado
Para reacciones del tipo:
A productos
Investigadores españoles identificaron un nuevo mecanismo inmunológico que podría ser clave para combatir, con nuevas vacunas, enfermedades como la meningitis o la neumonía.
Este hallazgo permitirá el desarrollo de vacunas más eficaces contra las bacterias.

Un artículo sobre las vacunas
Antitranspirantes:

El clorhidróxido de aluminio inicialmente fue desarrollado como ingrediente activo en la fabricación de antitranspirantes debido a que por su naturaleza polimérica forma una fina capa hidrofóbica que actúa como barrera para evitar la sudoración.
aceleran nuestro proceso de digestión.

el oxígeno, la luz y el calor actúan aumentando la velocidad de la oxidación en distintos alimentos. Por ejemplo, la manzana, cuando está cortada.

Frutas y verduras
La oxidación de la manzana:
Exp. 1&2:
[B] no cambia
[A] cambia
La velocidad cambia
Como B no influye en el cambio de velocidad, podemos afirmar que B es de orden 0
Exp. 1&3:
[B] no cambia y no afecta a la velocidad
[A] se duplica
La velocidad aumenta cuatro veces.
A es de segundo orden ya que 2^2 es 4 (las veces que aumenta V)

seguimos los pasos del ejercicio anterior
Exp 1&3:
[A] no cambia
[B] cambia
[C] no cambia
La velocidad se mantiene aunque cambie la concentración de B, por lo tanto, B es de orden 0.
Exp. 1&4:
[A] no cambia
[B] no afecta
[C] se triplica
La velocidad, como la concentración de C, se triplica. Al aumentar de la misma manera, podemos inferir que C es de primer orden.
Exp. 1&2:
[A] se duplica
[B] no afecta
[C] no cambia
La velocidad aumenta cuatro veces. A es de orden 2 ya que la velocidad aumenta el cuadrado de lo que aumenta la concentración de A
Síntesis del amoníaco
El amoníaco es una sustancia inorgánica muy valiosa que se usa como materia prima en la industria de los fertilizantes, en la manufactura de explosivos y en muchas otras áreas.
Tanto la frecuencia de colisiones como la energía de activación son característicos de cada reacción
Debido que a mayor temperatura están presentes más molécula con mayor energía, la velocidad de formación del producto también es mayor a mayor temperatura
Factores que modifican
la velocidad
de una reacción
Grupo 4
Estado físico
de los reactivos
Presencia de
un catalizador
Concentración
de los reactivos
Presión
Luz
Temperatura
Para las reacciones del tipo:
A + B Poducto

Hasta acá todo hermoso... pero,
¿cómo lo llevo a la practica?
En la fase gaseosa, los átomos de yodo se combinan para formar yodo molecular.
a) Empezamos utilizando la ecuación:

Sabemos la concentración de A para t=0 y además conocemos el k y el tiempo de reacción.
Ahora solo nos queda remplazar los valores y resolver la ecuación:
[A] es la concentración a t = 2mins
b) Nos piden que calculemos la vida media a para la concentración inicial I=0.6 M e I=0.42

Ahora lo hacemos con [I]=0.42 M.
Concluimos que la vida media de una reaccion de segundo orden DEPENDE de la concentración inicial de los reactivos.

Como ya se ha comentado, el proceso de resolución implicaría el uso de la ecuación de Arrhenius linealizada. Para ello se comenzaría por añadir dos columnas a la tabla (1/T y lnk), se realizaría el ajuste y finalmente se despejaría el valor de Ea a partir de la pendiente.



Puesto que k varía con T según la ecuación de Arrhenius, ln k varía frente a 1/T según una línea recta. La pendiente de ésta es –Ea/R . Tras despejar damos el resultado final:
Ea = 102.89 KJ/mol

Como se dijo anteriormente, la cinética química
estudia los cambios y la rapidez de una reacción.

Este grupo explicará por qué cambia una reacción, y, por lo tanto, por qué se acelera o desacelera, es decir, los factores que alteran o modifican la velocidad de una reacción.
¿Cómo calculamos la pendiente?
Los factores son los siguientes:
Uno de estos factores es la temperatura. A mayor temperatura, mayor es la velocidad de reacción.
¿Por qué sucede esto?
Dependiendo de si los reactivos están en estado sólido, líquido o gaseoso, la velocidad de reacción va a variar, debido a la superficie de contacto entre ellos. Mayor superficie de contacto, mayor velocidad.
¿Por qué sucede esto?
Ésta es la ecuación de una línea recta, donde
Y es ln k
,
X es 1/T
, la
ordenada en el
origen es ln A
y la
pendiente es –Ea/R
. En la figura se muestra una representación
de la línea recta.
Por lo tanto, a partir de una tabla de valores de k frente a T será sencillo obtener el
valor de Ea. Simplemente habrá que añadir dos columnas a la tabla de lnk y 1/T,representar la primera frente a la segunda y hallar el valor de la pendiente, del
cual despejaremos Ea
La ecuación que queremos conseguir se obtiene al escribir la ecuación de Arrhenius linealizada para ambos puntos:

Un catalizador tiene propiedades químicas que aceleran una reacción o bien desencadenan reacciones que sin el mismo catalizador serían imposibles
La concentración de los reactivos es uno de los factores que más influye en la modificación de la velocidad de una reacción.
¿Cómo se explica esto?
La presión permite acelerar reacciones entre dos o más compuestos gaseosos.
Veamos un ejemplo:
La energía lumínica (generalmente solar) es un factor no tan influyente pero que permite la "superaceleración" de algunas reacciones químicas.
Al dar energía en forma de calor, las partículas ganan energía cinética. Eso acelera a las partículas, y hace que colisionen más, y de esa manera la reacción se acelera.
Los reactivos, al estar en estado sólido, tienen sus átomos más ordenados. Al haber menos movimiento, hay menos colisiones y, por lo tanto, es mucho más rápida una reacción entre compuestos gaseosos, los cuales tienen partículas con mas movimiento y, entonces, más colisiones.
Un ejemplo de una reacción acelerada por un catalizador es la descomposición de proteínas en aminoácidos, donde una enzima "desenrrolla" o simplifica la proteína y permite la reacción. Este tema se explica mejor en el tema "Catalizadores".
Al haber mayor concentración de reactivos, es mayor la cantidad de partículas que colisionan desencadenando la reacción. Por lo tanto, a mayor concentración, mas rápida es una reacción.
La presión es un factor que solo funciona para los compuestos gaseosos, comprimiendo el volumen en el cual se encuentran estos gases y, de esa manera, las partículas están mas cerca unas a otras y tienen mas posibilidades de colisionar y desencadenar la reacción.
Se puede considerar que la luz es otro factor porque además de entregar energía y acelerar las partículas de los reactivos, tiene la posibilidad de arrancar electrones y formar iones, lo que crearía una atracción entre los distintos átomos y aceleraría la reacción.
Al restar In k1 de In k2 llegamos a la fórmula final...
Mecanismos de Reaccion
Grupo7
Segundo ejercicio de ejemplo
Para la descomposición del N2O5, la energía de activación es 24.7 kcal/mol. A 27ºC
la constante de velocidad de la reacción es
4x10^-5s^-1. Calcular la constante de
velocidad a 37ºC.

Utilizamos la tercera ecuación
Ordenamos los datos
Ea: 24,7 kcal/mol=103246 j/mol
T1: 27°C=300°K
K1=4x10^-5 s^-1
T2: 37°C=310°K
R= 8.314 J K-1 mol-1
K2: ?
Reemplazamos
¡Cuidado con las unidades!
No “cruzar” los pares de valoresT-k al sustituir éstos en la ecuación
Rta:


K2:1,52x10^-4 s^-1

Es el proceso global que permite la formación del producto.
Se divide en
pasos o reacciones elementales
, una serie de reacciones sencillas que representan el avance de la reacción a nivel molecular.
El mecanismo d reacción es comparable con la ruta, o el camino, que se sigue durante un viaje; la ecuación química global solo especifica el origen y el destino.
¿Que es
Por ejemplo:
Esta es la ecuación global de la reaccion entre oxido nitrico y oxigeno.
Este es mecanismo de reacción, en los que se muestran todos los pasos hasta llegar a la ecuación global:
Las especies que aparecen en el mecanismo de reacción pero no en la ecuación global se llaman
intermediarios
. Un intermediario siempre se forma en un paso elemental inicial y se consume en uno posterior.
Acá les dejamos un cuadro resúmen con las ecuaciones:
Este análisis nos sirve
para determinar el orden
de cada reacción
y, de esta manera el orden
global .
¿Les parece
si probamos
pensar cómo resolveríamos un
problema
más difícil?
Cálculos de velocidad de reacción
cuando la v es directamente proporcional a la concentración:
cuando hay variaciones en los números de moles entre reactivos y productos. Para: aA + bB cC + dD
Las unidades de k dan a saber el orden de la reacción y viceversa:
Orden 0: Molar
Orden 1: 1/s=
Orden 2: 1/M.s=
Las leyes de velocidad y los pasos elementales
El conocimiento de los pasos elementales de una reacción permite deducir la ley de velocidad. Cuanto mayor sea el numero de moléculas, mayor sera la velocidad de formación del producto.
Tomando la siguiente reacción elemental:
La velocidad de la reacción es directamente proporcional a la concentración de A, es decir, es de primer orden respecto de A. Entonces:
Para un reacción elemental bimolecular(un paso elemental que involucra dos moléculas), que incluye moléculas de A y B, la velocidad de formación depende de las concentraciones de A y B. Entonces, la velocidad se expresa como:
De manera similar, para una reacción elemental bimolecular en las que ambas moléculas son de A, la velocidad se convierte en:
En una reacción elemental, el orden de reacción respecto de cada reactivo es igual a su coeficiente estequeométrico en la ecuación química de ese paso.
Cuando se estudia una reacción que tiene mas de un paso elemental, la ley de velocidad para el proceso global esta dado por el
paso determinante de la velocidad
, que es el paso mas lento de secuencia de pasos que conducen a la formación del producto.
A continuación se analizan los datos para la determinación de la constante de velocidad y del orden de una reacción, y también se expresa la ley de velocidad. Por ultimo, se sugiere un posible mecanismo para la reacción, en términos de pasos elementales. Los pasos elementales deben satisfacer dos requisitos:
La suma de los pasos elementales debe dar la ecuación global balanceada para la reacción.
El paso determinante de la velocidad debe predecir la misma ley de velocidad que la que se determina de manera experimental.
Como calcularla
Vamos a ver un ejemplo donde
aplicaremos la ecuación de
vida media en una reacción de
primer orden...

Problema:
Un compuesto
A se descompone para
formar B y C en una reacción
de primer orden con respecto
a A y en primer orden total.
A 25° la constante de vel.
es de 0.045 s-1
¿Cual es la vida media de A?


A B + C
Planteamiento:
Usamos la ecuación dada
para vida media en reacciones de primer orden
sabiendo el valor de k (dato del problema) y
observando que el coeficiente de A, es a=1.
Solución:
Ahora vamos a ver un ejemplo
donde deberemos aplicar la
ecuación integrada de velocidad
en reacciones de primer orden...
Interpretar datos y blanquear incógnita:
Obtener los datos faltantes en las unidades correctas:
¡ATENCIÓN!
En este caso deberemos aplicar una de las propiedades de logaritmo que dice:

"El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del numerador menos el logaritmo del denominador"
Por último pasamos la respuesta a las unidades correctas:

Problema :
Incógnita
Resuelvo la ecuación:
Como calcularla
Vamos a ver un ejemplo donde
aplicaremos la ecuación de
vida media en una reacción de
primer orden...

Problema:
Un compuesto
A se descompone para
formar B y C en una reacción
de primer orden con respecto
a A y en primer orden total.
A 25° la constante de vel.
es de 0.045 s-1
¿Cual es la vida media de A?


A B + C
Planteamiento:
Usamos la ecuación dada
para vida media en reacciones de primer orden
sabiendo el valor de k (dato del problema) y
observando que el coeficiente de A, es a=1.
Solución:
Ahora vamos a ver un ejemplo
donde deberemos aplicar la
ecuación integrada de velocidad
en reacciones de primer orden...
Interpretar datos y blanquear incógnita:
Obtener los datos faltantes en las unidades correctas:
¡ATENCIÓN!
En este caso deberemos aplicar una de las propiedades de logaritmo que dice:

"El logaritmo de un cociente es igual al logaritmo del numerador menos el logaritmo del denominador"
Por último pasamos la respuesta a las unidades correctas:

Problema :
Incógnita
Resuelvo la ecuación:
La teoría de las colisiones explica cualitativamente cómo ocurren las reacciones químicas y porqué las velocidades de reacción difieren para diferentes reacciones.Según esta teoría, para que ocurra una reacción química es necesario que existan choques entre las moléculas de reactivos que den origen a productos. Estas colisiones deben cumplir dos condiciones:
Teoría de las colisiones
1-Las moléculas de los reactivos deben tener una energía mínima necesaria (energía de activación), dado que casi todas las reacciones implican una ruptura de enlaces que requieren un aporte energético.
2-La orientación de las especies que colisionan debe ser la adecuada para que la interacción sea efectiva.
Si el choque entre las moléculas cumple con estas condiciones, se dice que las colisiones son
efectivas
y ocurre la reacción entre los reactivos; entonces se forman productos.

Aunque hay que señalar que no todas las colisiones entre reactivos son efectivas, por lo tanto no todas originan productos. Sin embargo, mientras más colisiones existan entre reactivos, mayor es la probabilidad de que sean efectivas.
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