Conceptos Clave de Fisicoquímica: Leyes, Propiedades y Mecanismos

Conceptos Clave de Fisicoquímica

Ley de Raoult: Relación entre la presión de vapor y la composición de un líquido. Ocurre solo para disoluciones ideales, aquellas cuyos componentes satisfacen la Ley de Raoult. Los gases ideales son aquellos en los que los átomos y moléculas se están moviendo sin interaccionar entre sí.

Es una definición termodinámica de la disolución ideal en la que a una T y composición determinados, establece que: Pi= xi.Pi*

Pi: Presión parcial del componente i en la mezcla de vapores en eq. Con la disolución líquida.

Xi: Fracción molar del componente i en el líquido.

Pi*: Presión de vapor de la sustancia i en estado puro a la T de la disolución.

Función de mezcla: Consiste en el paso desde un estado inicial constituido por las sustancias puras a un estado final que es la disolución. Se obtienen así los valores de cambio de las propiedades termodinámicas que resultan de la formación de la disolución. Son AG, AS, AV, AH y AU de mezcla de una disolución ideal que dan criterios de idealidad.

Efecto ión común: Se basa en el producto de solubilidad (Kps), según el cual, para disminuir la solubilidad de una sal se agrega uno de los iones. Al aumentar la concentración de uno de los iones que forma el precipitado, la concentración del otro debe disminuir para que Kps se mantenga cte, a una T determinada.

Orden de reacción: Son los exponentes a los que se elevan las concentraciones de los reactivos en la ecuación de velocidad. No tienen por qué coincidir con los coeficientes esteq. de la reacción. Orden total: Suma de los órdenes parciales.

Mecanismo de Michaelis-Menten: Describe la velocidad de reacción de muchas reacciones enzimáticas. Este modelo sólo es válido cuando la concentración del sustrato es mayor que la concentración de la enzima, y para condiciones de estado estacionario, es decir, cuando la concentración del complejo enzima-sustrato es cte.

Propiedad coligativa: Son aquellas propiedades de una disolución que dependen únicamente de la concentración. Generalmente expresada como concentración equivalente, es decir, de la cantidad de partículas de soluto por partículas totales, y no de la composición química del soluto y del solvente diluido en agua.

Ecuación de vant´Hoff: Demuestra la dependencia de la constante de equilibrio con la T. d(lnk)/dt = ArHº/RT2. En la mayoría de los casos la velocidad observada de una reacción química aumenta con el aumento de T, más allá que la extensión de este aumento varíe mucho de reacción a reacción. La velocidad de una reacción aprox. Dobla a cada aumento de 10ºC de T. En términos de ecuación de velocidad, la causa de la variación de la velocidad de reacción con la T reside en el hecho de que la cte. De velocidad k varíe con la T.

Ecuación de velocidad: La velocidad en una reacción química es dependiente de la concentración que exista de reactivos. La relación que indica la dependencia de la velocidad con respecto a las concentraciones de los reactivos se conoce como ecuación de velocidad, y hace referencia a una expresión que debe hallarse de manera experimental. Por ejemplo, en la reacción del cloro con monóxido de nitrógeno que da lugar a cloruro de nitrosilo:

2NO (g) + Cl2 (g) → 2 NOCl (g)

La ecuación de velocidad que se determina sería: V = K [NO]^2 [Cl2]

En este caso, la ecuación de velocidad hace referencia a que la velocidad de la reacción tiene relación con las concentraciones del cloro y el monóxido de nitrógeno.

Ley de Henry: Es una ley que se aplica a los solutos de las disoluciones muy diluidas para conocer la presión parcial ejercida por dicho soluto. P2= k2x2 para x2->0 Esta ley expresa que, en el límite de dilución infinita, x2->0, la presión de vapor de cualquier soluto es proporcional a su fracción molar en solución. La constante de proporcionalidad, k2, se denomina cte de Henry y depende de la naturaleza del soluto, del disolvente y de la temperatura.

Conductividad molar límite: Cuando tenemos una disolución muy diluida. Es el valor al que tiende la conductividad cuando la concentración tiende a 0. Se forma como referencia para la conductividad molar de un electrolito pues se trata del único valor en el que se eliminan los efectos de la concentración iónica.

Potencial electroquímico: El potencial que se mide es la diferencia de potencial que se establece en la interfase. Las reacciones ocurren a T y P cte. Se encarga de regular el equilibrio ya que no hay transferencia de carga (reacción redox).

Autocatálisis: Una de las especies que intervienen en la reacción actúa como catalizador.

Grado de avance de una reacción en equilibrio: Número de moles que reaccionan o se forman. Es la relación matemática que mide la proporcionalidad entre la variación del número de moles y los coef. Esteq. Si el grado de avance tiende a 0. El equilibrio se alcanza más rápido.

Aproximación de pre-equilibrio: El primer paso no es determinante de la velocidad y la cte. de velocidad del segundo paso entra a formar parte de la ecuación de velocidad. Este paso es el que determina la veloc. Ya que es la más lenta. Cuando el primer paso y su inverso son mucho más rápidos que el segundo, casi todo B regresa a A: Eq. Entre A y B y el segundo es el que determina la velocidad.