12: La cinética
La cinética química es el estudio de las tasas de los procesos químicos e incluye investigaciones sobre cómo las diferentes condiciones experimentales pueden influir la velocidad de una reacción química y proporcionar información sobre el mecanismo de reacción y los estados de transición, así como la construcción de modelos matemáticos que pueden describir las características. de una reacción química.
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- 12.1: Preludio a la cinética
- The study of chemical kinetics concerns the rate at which a reaction yields products and the molecular-scale means by which a reaction occurs. In this chapter, we will examine the factors that influence the rates of chemical reactions, the mechanisms by which reactions proceed, and the quantitative techniques used to determine and describe the rate at which reactions occur.
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- 12.2: Las tasas de las reacciones químicas
- The rate of a reaction can be expressed either in terms of the decrease in the amount of a reactant or the increase in the amount of a product per unit time. Relations between different rate expressions for a given reaction are derived directly from the stoichiometric coefficients of the equation representing the reaction.
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- 12.3: Los factores que afectan las tasas de reacción
- La velocidad de una reacción química se ve afectada por varios parámetros. Las reacciones que involucran dos fases proceden más rápidamente cuando hay un mayor contacto del área superficial. Si aumenta la temperatura o la concentración de un reactivo, la velocidad de una reacción dada generalmente también aumenta. Un catalizador puede aumentar la velocidad de una reacción al proporcionar una vía alternativa que hace que disminuya la energía de activación de la reacción.
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- 12.4: Leyes de tasas en química
- Las leyes de velocidad proporcionan una descripción matemática de cómo los cambios en la cantidad de una sustancia afectan la velocidad de una reacción química. Las leyes de velocidad se determinan experimentalmente y no se pueden predecir por la estequiometría de la reacción. El orden de la reacción describe cuánto afecta un cambio en la cantidad de cada sustancia a la velocidad general, y el orden general de una reacción es la suma de los órdenes de cada sustancia presente en la reacción.
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- 12.5: Las leyes de velocidad integradas
- Las leyes de tasas diferenciales se pueden determinar por el método de tasas iniciales. Medimos valores para velocidades iniciales a diferentes concentraciones de reactivos y determinamos el orden de la reacción. Las leyes de las tasas integradas se determinan mediante la integración de las leyes de tasas diferenciales correspondientes. Los constantes de velocidad para esas leyes de velocidad se determinan a partir de mediciones de la concentración en varios momentos durante una reacción.
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- 12.6: Teoría de colisión
- Reacciones químicas requieren colisiones entre especies reactivas que deben tener una orientación adecuada y suficiente energía para resultar en la formación del producto. La teoría de colisión nos da una explicación simple pero efectiva del efecto de muchos parámetros experimentales en las velocidades de la reacción. La ecuación de Arrhenius describe la relación entre el constante de velocidad de una reacción y su energía de activación, temperatura y dependencia de la orientación de colisión.
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- 12.7: Los mecanismos de reacción
- La secuencia de pasos individuales, o reacciones elementales, por las cuales los reactivos se convierten en productos durante el curso de una reacción se llama el mecanismo de la reacción. La velocidad general de una reacción está determinada por la velocidad del paso más lento, llamado el paso determinante de la velocidad. Las reacciones elementales unimoleculares tienen leyes de tasa de primer orden, mientras que las reacciones elementales bimoleculares tienen leyes de tasa de segundo orden.
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- 12.9: Kinetics (Exercises)
- Estos son ejercicios de tarea para acompañar el Mapa de texto creado para "Química" por OpenStax. Se pueden encontrar bancos de preguntas de química general complementaria para otros mapas de texto y se puede acceder aquí. Además de estas preguntas disponibles públicamente, el acceso al banco privado de problemas para su uso en los exámenes y las tareas está disponible para los profesores solo de manera individual; comuníquese con Delmar Larsen para obtener una cuenta con permiso de acceso.
Contributors and Attributions
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Paul Flowers (Universidad de Carolina del Norte - Pembroke), Klaus Theopold (Universidad de Delaware) y Richard Langley (Stephen F. Austin Universidad del Estado) con autores contribuyentes. Contenido del libro de texto producido por la Universidad de OpenStax tiene licencia de Atribución de Creative Commons Licencia 4.0 licencia. Descarge gratis en http://cnx.org/contents/85abf193-2bd...a7ac8df6@9.110) ."
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