Ir al contenido principal

4. Dependencia de la constante de velocidad con la temperatura.




4.1 Ecuación de Arrhenius. 
La dependencia de k con respecto a la temperatura puede expresarse mediante la ecuación de Arrhenius:
Su forma linealizada es:
Otra forma de trabajar con la ecuación de Arrhenius es: 
Problema. 
Para la descomposición del N2O5, la energía de activación es 24.7 kcal/mol. A 27ºC la constante de velocidad de la reacción es 4.0 10-5 s -1. Calcular la constante de velocidad a 37ºC. 

Solución.

Problema.
¿Qué ocurrirá si aumentamos la temperatura según la ecuación de Arrhenius? 
Solución. 

Si se aumenta la temperatura aumenta el valor de k. 
Dada nuestra ecuación de velocidad de reacción:
Al aumentar k, aumenta velocidad de reacción. 
Por lo tanto, según Arrhenius un aumento en la temperatura significa un aumento en velocidad de reacción.  



4.2 Energía de activación. 

Es la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada.

Problema.
Para la reacción aA+bB= Productos. Calcule la energía de activación, sabiendo que la constante de velocidad se multiplica por 74 cuando la temperatura a la que se realiza pasa de 300K a 400K. 

Sustituimos los datos que nos proporciona el problema y obtenemos la energía de activación: 

Problema. 
Para la descomposición del N2O5 se ha medido la constante de velocidad a 25°C y 55°C, encontrándose valores de 3.46·10^-5 y 1.5·10^-3 s^-1, respectivamente. Determina la energía de activación y la constante de velocidad a una temperatura de 0°C.
Solución: 
Sustituyendo y tomando en cuenta que las temperaturas debemos expresarlas en K. 

Para obtener el valor de k a 0°C, sustituímos el valor que obtuvimos de k en la expresión que relaciona las constantes. 

Comentarios

Publicar un comentario

Entradas populares de este blog

2. Cinética química

La cinética química es un campo de la química que estudia la  velocidad de reacción  de los procesos químicos en función de la concentración de las especies que reaccionan, de los productos de reacción, de los catalizadores e inhibidores, de los diferentes medios disolventes, de la temperatura, y de todas las demás variables que pueden afectar a la velocidad de una reacción. 2.1 Molecularidad y orden de reacción. Orden de reacción: El orden de reacción con respecto a un reactivo es el exponente de su término de concentración de la ley de velocidad. El orden de reacción global es la suma de los exponentes de todos los términos de concentración.  Mecanismos de reacción: La mayoría de las reacciones transcurren por mecanismos de varias etapas, llamadas reacciones elementales. La ecuación de una reacción elemental indica la molecularidad, (número de partículas que colisionan) de los reactivos implicados en el choque que produce la reacción.  Problema 1 En ciertas co
Publicar un comentario
Leer más

8. Reactores.

U n  reactor químico  es un equipo en cuyo interior tiene lugar una  reacción química , estando éste diseñado para maximizar la conversión y selectividad de la misma con el menor coste posible .  8.1 Reactor discontinuo.  Son aquellos que trabajan por cargas, es decir se introduce una alimentación, y se espera un tiempo dado, que viene determinado por la cinética de la reacción, tras el cual se saca el producto. Problema.  En un reactor discontinuo que opera a volumen isostéricamente se alcanza un 70% de conversión del reactivo líquido en 13 min. ¿Qué tiempo espacial se requiere para efectuar esta operación en un reactor de flujo en pistón y uno de mezcla completa?  Solución Porque el sistema es de densidad constante (líquido).  Por lo tanto,  PFR Estos reactores trabajan en estado estacionario. Es decir, las propiedades en un punto determinado del reactor son constantes con el tiempo. Este modelo supone un flujo ideal de pistón, y la conversión es f
Publicar un comentario
Leer más