La cinética química estudia la velocidad de las reacciones y cómo factores como la concentración, temperatura y catalizadores influyen en ella. Se analiza la determinación de órdenes de reacción y el cálculo del tiempo de vida media, así como el impacto de la naturaleza química y el estado físico de los reactivos. Además, se abordan los diferentes tipos de catálisis: homogénea, heterogénea y enzimática, y su rol en la aceleración de procesos químicos.
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La velocidad de una reacción se describe matemáticamente mediante la ley de velocidad, que establece que es proporcional a las concentraciones de los reactantes elevadas a sus respectivos órdenes de reacción
Reacción de primer orden
En una reacción de primer orden, la velocidad es directamente proporcional a la concentración de un único reactivo
Reacción de segundo orden
En una reacción de segundo orden, la velocidad puede ser proporcional al cuadrado de la concentración de un reactivo o al producto de las concentraciones de dos reactivos distintos
Orden total de la reacción
El orden total de la reacción es la suma de los órdenes individuales de los reactivos
El tiempo de vida media es el tiempo requerido para que la concentración de un reactivo se reduzca a la mitad de su valor inicial y se calcula mediante fórmulas específicas para reacciones de primer orden y de orden cero
La concentración de los reactivos influye en la velocidad de reacción, ya que un aumento en la concentración aumenta la probabilidad de colisiones efectivas entre las moléculas
La temperatura es un factor determinante en la velocidad de reacción, ya que al aumentarla, las moléculas adquieren mayor energía cinética, lo que incrementa la frecuencia de colisiones con energía suficiente para superar la barrera de energía de activación
Los catalizadores pueden acelerar la velocidad de reacción al ofrecer un camino alternativo con una energía de activación menor
La naturaleza química de los reactivos es un factor clave en la determinación de la velocidad de reacción, ya que las reacciones que involucran pocos o ningún reajuste de enlaces tienden a ser más rápidas
El estado físico de los reactivos también influye en la velocidad de reacción, siendo las reacciones en fases homogéneas más rápidas que las reacciones heterogéneas
En la catálisis homogénea, el catalizador y los reactivos están en la misma fase, facilitando las interacciones
En la catálisis heterogénea, el catalizador y los reactivos están en fases distintas y su acción se basa en la adsorción de los reactivos en sitios activos de su superficie
Las enzimas son catalizadores biológicos que aceleran reacciones bioquímicas mediante un mecanismo de ajuste inducido que estabiliza el estado de transición, facilitando la conversión del sustrato en producto
00
La ley de ______ indica que la velocidad de una reacción es directamente proporcional a las ______ de los reactantes elevadas a sus órdenes de ______.
velocidad
concentraciones
reacción
01
La constante de ______ se simboliza con la letra 'k' y varía con la ______ para una reacción específica.
velocidad
temperatura
02
Los órdenes de reacción se determinan ______ y pueden no coincidir con los coeficientes ______.
experimentalmente
estequiométricos
