12: Cinética Química II
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En el capítulo anterior, se discutieron las tasas de reacciones químicas. En este capítulo, ampliaremos los conceptos de las velocidades de reacción química explorando lo que implica la ley de velocidad sobre las vías mecanicistas que las reacciones realmente siguen para proceder de los reactivos a los productos. Por lo general, se determina una ley de velocidad que describe una reacción química, y luego sugiere un mecanismo que puede ser (¡o no!) consistente con la cinética observada. Este capítulo se referirá a conciliar los mecanismos de reacción con las leyes de tasas predichas.
- 12.1: Mecanismos de reacción
- Un mecanismo de reacción es un conjunto de etapas elementales de reacciones, que cuando se toman en conjunto definen una vía química que conecta los reactivos con los productos. Una reacción elemental es aquella que procede por un solo proceso, tal como una descomposición molecular (o atómica) o una colisión molecular.
- 12.2: Perfiles de concentración para algunos mecanismos simples
- Para ilustrar cómo los mecanismos pueden afectar el perfil de concentración de una reacción, podemos examinar algunos mecanismos simples
- 12.3: La conexión entre los mecanismos de reacción y las leyes de velocidad de reacción
- El gran valor de la cinética química es que puede darnos una idea de las vías de reacción reales (mecanismos) que toman los reactivos para formar los productos de las reacciones. Analizar un mecanismo de reacción para determinar el tipo de ley de tasa que es consistente (o no) con el mecanismo específico puede darnos una visión significativa.
- 12.4: La aproximación de pasos determinantes de la tasa
- La aproximación de paso determinante de la tasa es una de las aproximaciones más simples que se pueden hacer para analizar un mecanismo propuesto para deducir la ley de tasas que predice. En pocas palabras, la aproximación de paso determinante de la velocidad dice que un mecanismo no puede proceder más rápido que su paso más lento.
- 12.5: La Aproximación del Estado Constante
- Una de las aproximaciones más utilizadas y más atractivas es la aproximación de estado estacionario. Esta aproximación se puede aplicar a la tasa de cambio de concentración de un intermedio altamente reactivo (de corta duración) que mantiene un valor constante durante un largo periodo de tiempo.
- 12.6: La aproximación del equilibrio
- En muchos casos, la formación de un intermedio reactivo (o incluso un intermedio de vida más larga) implica un paso reversible. Este es el caso si el intermedio puede descomponerse para reformar los reactivos con una probabilidad significativa así como pasar a formar productos. En muchos casos, esto conducirá a una condición de preequilibrio en la que se puede aplicar la aproximación de equilibrio.
- 12.9: Reacciones en Cadena
- Un gran número de reacciones proceden a través de una serie de etapas que pueden clasificarse colectivamente como una reacción en cadena. Las reacciones contienen etapas que pueden clasificarse como etapa de iniciación, una etapa que crea los intermedios a partir de la etapa de propagación de especies estables, un paso que consume un intermedio, pero crea un nuevo paso de terminación, un paso que consume intermedios sin crear otros nuevos
- 12.10: Catálisis
- Hay muchos ejemplos de reacciones que involucran catálisis. Uno que es de importancia actual para la química del ambiente es la descomposición catalítica del ozono
- 12.11: Reacciones oscilantes
- En la mayoría de los casos, la conversión de los reactivos en productos es un proceso bastante suave, ya que las concentraciones de los reactivos disminuyen de manera regular, y las de los productos aumentan de manera regular similar. Sin embargo, algunas reacciones pueden mostrar un comportamiento irregular al respecto. Uno particularmente peculiar (¡pero interesante!) fenómeno es el de las reacciones oscilantes, en las que las concentraciones de reactivos pueden subir y bajar a medida que avanza la reacción.
- 12.E: Cinética Química II (Ejercicios)
- Ejercicios para el Capítulo 12 “Cinética Química II” en el Mapa de texto de Química Física de Fleming.
- 12.S: Cinética Química II (Resumen)
- Resumen para el Capítulo 12 “Cinética Química II” en el Mapa de Texto de Química Física de Fleming.