La cinética química y el estado de transición son esenciales para entender cómo ocurren las reacciones químicas y su velocidad. Los catalizadores juegan un papel crucial al reducir la energía de activación, mientras que el equilibrio químico y las constantes de equilibrio determinan la proporción de productos y reactivos. Los cambios en la temperatura, presión y concentración pueden alterar el equilibrio, siguiendo el principio de Le Chatelier. Además, las teorías ácido-base, desde Arrhenius hasta Lewis, son clave para diversas reacciones en química.
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La cinética química estudia la velocidad de las reacciones y los mecanismos por los cuales ocurren
Configuración molecular de alta energía
El estado de transición es una configuración molecular de alta energía por la cual pasan los reactivos en el camino hacia la formación de productos
Energía de activación
La energía de activación es la energía mínima requerida para que los reactivos superen la barrera energética y formen el estado de transición
La concentración de reactivos, la temperatura, la presencia de un catalizador y la superficie de contacto entre reactivos pueden influir significativamente en la velocidad de reacción
Los catalizadores aumentan la velocidad de una reacción química sin ser consumidos en el proceso
Homogéneos
Los catalizadores homogéneos se mezclan en la misma fase que los reactivos
Heterogéneos
Los catalizadores heterogéneos existen en una fase diferente
Un ejemplo de catalizador heterogéneo es el MnO2 en la descomposición del perclorato de potasio (KClO3)
El equilibrio químico se alcanza en una reacción reversible cuando las velocidades de las reacciones directa e inversa se igualan y las concentraciones de reactivos y productos se estabilizan
Definición de constante de equilibrio
La constante de equilibrio es un valor numérico que expresa la relación entre las concentraciones de productos y reactivos en el equilibrio a una temperatura dada
Tipos de constante de equilibrio
La constante de equilibrio puede ser Kc para concentraciones o Kp para presiones parciales
La posición de un equilibrio químico puede ser modificada por cambios en las condiciones del sistema, como la concentración, la presión y la temperatura, de acuerdo con el principio de Le Chatelier
La teoría de Arrhenius se limita a soluciones acuosas, definiendo ácidos como sustancias que liberan iones hidronio (H3O+) y bases como aquellas que liberan iones hidróxido (OH-)
La teoría de Brönsted-Lowry generaliza el concepto a cualquier medio, identificando ácidos como donadores de protones (H+) y bases como aceptadores
La teoría de Lewis define ácidos como aceptadores de pares de electrones y bases como donadores, permitiendo explicar reacciones ácido-base que no involucran transferencia de protones