La velocidad de reacción representa la rapidez con que tiene lugar la transformación química de unas sustancias, los reactivos en otras distintas, los productos.
La velocidad media de una reacción se mide a partir de la disminución de la concentración de un reactivo o el aumento de la concentración de un producto en un intervalo de tiempo.
La velocidad instantánea es la velocidad que posee la reacción en un momento dado.
4. FACTORES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DE REACCIÓN:
Concentración de los reactivos.
Naturaleza química.
Estado de agregación.
grado de división de los reactivos sólidos.
la temperatura.
Catalizadores positivo.
Teoría DE LAS COLISIOES: El simple choque de las partículas no es suficiente para que estas reaccionen , si esto fuera así casi todas las relaciones serían instantáneas , dado el enorme número de choques que se producen entre las partículas en un breve intervalo de tiempo.
Disponer de la energía cinética suficiente para que tenga lugar el reordenamiento de los enlaces y formación de una nueva sustancia ( ruptura de enlaces reactivos y formación de enlaces nuevos de los productos) . La energía necesaria para que un choque sea efectivo y rompa los enlaces necesarios para que se produzca la reacción se conoce como energía de activación.
El choque de partículas que cumplen estás don condiciones en un choque eficaz y da lugar a la reacción entre ellas.
2.2 teoría del complejo activado
Según esta teoría del complejo activado o del estado de transición , cuando las moléculas de los reactivos se aproximan , experimentan una deformación que , en el choque , da lugar a un estado intermedio de alta energía y corta duración , donde se forma una especie llamada complejo activado en el que se está rompiendo y formando enlaces.
Sólo se llega a formar si las moléculas de los reactivos disponen de una energía igual o superior a la energía de la activación (energía que deben absorber los reactivos para que al colisionar lleguen a formar el complejo activado ) , carácterísticas de cada reacción.
Catálisis homogénea: cuando todas las sustancias, reactivos, productos y catalizador están en la misma fase. B) Catálisis heterogénea: cuando las sustancias están en distinta fase. Catálisis enzimática: las enzimas son proteínas cuya función es catalizar reacciones bioquímicas específicas en el metabolismo de los seres vivos. Estos catalizadores biológicos se caracterizan por su eficacia y su especificidad . Aquellas personas que presentan intolerancia a la lactosa es porque no sintetizan la lactasa o porque su cantidad es insuficiente.
Se llama reacciones elementales a cada una de las etapas intermedias que tienen lugar en una reacción química. El mecanismo de la reacción es el conjunto de reacciones elementales cuya suma es la reacción global y que justifican la ecuación de velocidad de esta. El proceso elemental que transcurre mas lentamente se denomina etapa limitante de la velocidad. La molecularidad de una reacción elemental es el nuero de átomos o moléculas independientes que intervienen en ella.
La adición de iones no comunes tiende a aumentar la solubilidad del soluto. Al aumentar la concentración iónica se incrementa la atracción entre iones, haciendo que se reduzca la concentración de iones disueltos, por lo que Q
Para saber si es trimolecular nos fijamos en los reactivos que hay ajustando.
Producción industrial de amoniaco:
El principio de Le Chatelier en acción.
El químico Fritz Haber obtuvo el Premio Nobel de Química , en 1913 , en el proceso de producción de amoniaco q escala industrial que lleva su nombre : proceso Haber.
El proceso permite comprender los factores cinéticos y termodinámicos que influyen en las velocidades de reacción y la evolución de los equilibrios químicos.
El amoniaco es un compuesto muy utilizado , la 1 Guerra Mundial se produjeron grandes cantidades de amoniaco por el método de la cianamida , es un como altamente tóxico , y en la actualidad se utiliza a nivel industrial el proceso Haber .
En el proceso Haber se obtiene nitrógeno gaseoso , N, por licuefacción del aire o haciéndolo pasar a través de coque al rojo . El nitrógeno así obtenido se mezcla con nitrógeno puro , conduciendo la mezcla , tubos convertidores rellenos de una masa catalítica porosa está compuesta por óxidos de hierro y pequeña cantidades de oxígeno de potasio y aluminio.
La reacción química del proceso a partir del hidrógeno y el nitrógeno gaseosos es exotérmica y reversible.
N2 + 3H2 =2NH3
Se suele operar a presiones entre 200 y 700 atmósfera y alrededor de 500 C°.
Efecto de la temperatura en la formación de amoniaco:
Puesto que la reacción es exotérmica , según el Principio de Le Chatelier , la formación de amoniaco , es favorecida , por una disminución de la temperatura . Sin embargo , la velocidad de una reacción química aumenta con la temperatura . Para resolver esta dificultad , se trabaja a una temperatura de 500-600°C y se añade un catalizador (de platino b, tungsteno u óxidos de hierro) , para aumentar así la velocidad de la reacción química.
Efecto de la presión y los catalizadores en la producción de amoniaco :
Sin embargo , incluso con ayuda de un catalizador no podría aprovecharse industrialmente : la presión .
Según en Principio de Le Chatelier , un aumento de la presión favorecerá el desplazamiento de la reacción hacía la derecha ya que a la izquierda hay 4 moles de gas y a la derecha unicamy 2 . Al aumentar la presión se favorece de NH.
Rendimiento final de obtención en función de temperatura y presión :
Como el amoniaco obtenido lo vamos a ir eliminando a la vez que se va formando , la reacción química siempre evolucionará hacia la derey , porque estamos eliminando y produciendo amoniaco para alcanzarlo de nuevo.
A las presiones empleadas , el amoniaco se separa como líquido de la mezcla gaseosa por enfriamiento. Por todo lo anterior se observa que el proceso debe afectuarse alrededor de 500°C y a la mayor presión posible.