Velocidad instantánea de reacción

Concepto de velocidad:

La velocidad de una reacción indica la rapidez a la que los reactivos se transforman en productos. La velocidad de una reacción mide la disminución de concentración de un reactivo o el aumento de concentración de un producto. La velocidad se puede expresar como la desaparición de un reactivo o la aparición de un producto, se puede expresar como, velocidad media y velocidad instantánea.
Velocidad media

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La velocidad no es constante sino que varía dependiendo del intervalo de tiempo que cojamos.

Velocidad instantánea

Es la velocidad que tiene la reacción en un intervalo muy pequeño de tiempo, nos permite calcular la velocidad en un momento determinado.

La velocidad se puede definir como la derivada de la concentración respecto del tiempo por el coeficiente estequiométrico y convertida en una cantidad positiva.

Factores que influyen en la velocidad de una reacción:

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Para que se origine una reacción tiene que haber contacto entre las moléculas, es decir, que haya choques entre las moléculas de los reactivos. Se observó que en algunas ocasiones había choques pero no se producía la reacción, por esto se dijo, que era necesario que los choques se dieran con una dirección determinada y con una cantidad determinada de energía. El estado en el que tienen una energía determinada es el complejo activado y la energía es la energía de activación. La energía de activación es la energía que deben absorber los reactivos para formar el complejo activado, también es la diferencia entre el complejo activado y la energía de los reactivos. En las reacciones se produce un desprendimiento de energía al activarse el complejo activado y formar productos. La diferencia entre ambos es la energía neta.

Factores que influyen en la velocidad de una reacción

La velocidad depende del estado físico en el que se encuentran los reactivos, también influyen el grado de división de los reactivos (cuanto más divididos, mayor rapidez). Si la reacción tiene más superficie efectiva de contacto aumenta la velocidad, esto explica que los gases reaccionen mejor que los líquidos. Al aumentar la Tª aumenta la velocidad de la reacción. El factor esté reo es aquel que tiene en cuenta la orientación de las moléculas. Algunas reacciones son favorecidas por la luz, fotoquímicas, también hay otras que desprenden luz. Los catalizadores son sustancias que intervienen en la reacción y hacen que aumente o disminuya la velocidad de reacción, se puede recuperar como se introdujo en la reacción, los catalizadores dan un camino alternativo y hacen que una reacción necesite menos energía, un catalizador no modifica las variables termodinámicas, solo disminuye la energía de activación, hay dos tipos de catálisis:
homogénea (reactivos y catalizador en la misma fase) y heterogéneo (catalizador y reactivos en distintas
fases).

Ecuación de velocidad

Se define como la expresión matemática que relaciona la velocidad instantánea con la concentración de los reactivos en ese momento.

A partir de la ecuación de velocidad puede establecer el orden de reacción y la molecularidad. La molecularidad es el número de especies químicas que intervienen en la reacción como reactivos.

Ecuación de Arrhenius

Demuestra la relación entre la constante de velocidad y la Tª. k = A . e-^EA/^RT
De esta ecuación se deduce que k es directamente proporcional a la frecuencia de los choques,
que será mayor cuanto menor sea la energía de activación y que aumenta con la temperatura.