Definición de cinética química

La cinética química es el estudio de procesos químicos y tasas de reacciones . Esto incluye el análisis de las condiciones que afectan la velocidad de una reacción química , comprender los mecanismos de reacción y los estados de transición, y formar modelos matemáticos para predecir y describir una reacción química. la velocidad de una reacción química generalmente tiene unidades de sec ^-1 .

también conocido como

La cinética química también puede llamarse cinética de reacción o simplemente "cinética".

El campo de la cinética química se desarrolló a partir de la ley de acción masiva, formulada en 1864 por Peter Waage y Cato Guldberg. La ley de la acción de masas establece que la velocidad de una reacción química es proporcional a la cantidad de reactivos. Jacob Bus no estudió dinámica química. su publicación de 1884 "etudes de dynamique chimique" condujo al premio nobel de química de 1901 (que fue el primer año en que se otorgó el premio nobel).

Los datos experimentales se utilizan para encontrar velocidades de reacción, de las cuales se derivan las leyes de velocidad y las constantes de velocidad cinética química mediante la aplicación de la ley de acción de masas. las leyes de velocidad permiten cálculos simples para reacciones de orden cero, reacciones de primer orden y reacciones de segundo orden .

• La velocidad de una reacción de orden cero es constante e independiente de la concentración de reactivos.
  tasa = k
• la velocidad de una reacción de primer orden es proporcional a la concentración de un reactivo:
  velocidad = k [a]
• la velocidad de una reacción de segundo orden tiene una velocidad proporcional al cuadrado de la concentración de un solo reactivo o, de lo contrario, el producto de la concentración de dos reactivos.
  tasa = k [a] ² o k [a] [b]

las leyes de tasas para pasos individuales deben combinarse para derivar leyes para reacciones químicas más complejas. para estas reacciones:

• Hay un paso determinante de la velocidad que limita la cinética.
• la ecuación de arrhenius y las ecuaciones de eyring pueden usarse para determinar experimentalmente la energía de activación.
• se pueden aplicar aproximaciones de estado estacionario para simplificar la ley de tasas.

La cinética química predice que la velocidad de una reacción química aumentará por factores que aumentan la energía cinética de los reactivos (hasta cierto punto), lo que aumenta la probabilidad de que los reactivos interactúen entre sí. de manera similar, se puede esperar que los factores que disminuyen la posibilidad de que los reactivos choquen entre sí disminuyan la velocidad de reacción. Los principales factores que afectan la velocidad de reacción son:

• concentración de reactivos (el aumento de la concentración aumenta la velocidad de reacción)
• temperatura (el aumento de la temperatura aumenta la velocidad de reacción, hasta cierto punto)
• presencia de catalizadores (los catalizadores ofrecen una reacción, un mecanismo que requiere una energía de activación más baja , por lo que la presencia de un catalizador aumenta la velocidad de reacción)
• estado físico de los reactivos (los reactivos en la misma fase pueden entrar en contacto por acción térmica, pero el área de superficie y la agitación afectan las reacciones entre los reactivos en diferentes fases)
• presión (para reacciones que involucran gases, aumentar la presión aumenta las colisiones entre los reactivos, aumentando la velocidad de reacción)

tenga en cuenta que si bien la cinética química puede predecir la velocidad de una reacción química, no determina el grado en que se produce la reacción. La termodinámica se utiliza para predecir el equilibrio.

• espenson, jh (2002). Cinética química y mecanismos de reacción (2ª ed.). mcgraw-hill. isbn 0-07-288362-6.
•  guldberg, cm; waage, pág. (1864). "estudios sobre afinidad" para  handlinger i videnskabs-selskabet i christiania
• gorban, un; Yablonsky. gs (2015). Tres ondas de dinámica química. modelización matemática de fenómenos naturales 10 (5).
• layler, kj (1987). cinética química (3ª ed.). Harper y remar. isbn 0-06-043862-2.
• steinfeld ji, francisco js; hase wl (1999). cinética química y dinámica (2ª ed.). Prentice Hall. isbn 0-13-737123-3.