Aspectos energeticos y cineticos de las reacciones quimicas

Ecuaciones de química energética

Los principios y términos introducidos en las secciones anteriores pueden resumirse e ilustrarse con los tres ejemplos siguientes. Este tipo de reacciones se denominan reacciones iónicas o polares, porque a menudo implican especies cargadas y la unión de electrófilos y nucleófilos. Las reacciones iónicas tienen lugar normalmente en soluciones líquidas, donde las moléculas de disolvente ayudan a la formación de intermediarios cargados.

La reacción de sustitución mostrada a la izquierda puede considerarse que se desarrolla en tres pasos. La primera es un equilibrio ácido-base, en el que el HCl protona el átomo de oxígeno del alcohol. El ácido conjugado resultante pierde agua en un segundo paso para dar un carbocatión intermedio. Finalmente, este electrófilo se combina con el nucleófilo anión cloruro para dar el producto final.

La reacción de adición mostrada a la izquierda puede verse como si tuviera lugar en dos pasos. El primer paso puede considerarse de nuevo un equilibrio ácido-base, en el que los electrones pi del doble enlace carbono-carbono actúan como base. El ácido conjugado resultante es un carbocatión, y este electrófilo se combina con el anión nucleófilo bromuro.

Preguntas sobre química energética

Una característica de un organismo vivo es el metabolismo, que es la suma total de todas las reacciones químicas que se producen para mantener la salud y la vida de ese organismo. Los procesos de enlace que has aprendido hasta ahora son reacciones químicas anabólicas; forman moléculas más grandes a partir de moléculas o átomos más pequeños. Recuerda que el metabolismo puede proceder en otra dirección: en reacciones químicas catabólicas, cuando los enlaces entre los componentes de moléculas más grandes se rompen, liberando moléculas o átomos más pequeños. Ambos tipos de reacciones implican intercambios no sólo de materia, sino también de energía.

Las reacciones químicas requieren una cantidad de energía suficiente para que la materia choque con la precisión y la fuerza suficientes para que puedan romperse los enlaces químicos antiguos y formarse otros nuevos. En general, la energía cinética es la forma de energía que impulsa cualquier tipo de materia en movimiento. Imagina que estás construyendo un muro de ladrillos. La energía necesaria para levantar y colocar un ladrillo encima de otro es energía cinética, la energía que posee la materia debido a su movimiento. Una vez colocado, el muro almacena energía potencial. La energía potencial es la energía de posición, o la energía que posee la materia debido a la posición o estructura de sus componentes. Si la pared de ladrillos se derrumba, la energía potencial almacenada se libera como energía cinética al caer los ladrillos.

Energía química

Hay muchos factores que influyen en la velocidad de reacción de las reacciones químicas, como la concentración de reactivos, la temperatura, el estado físico de los reactivos y su dispersión, el disolvente y la presencia de un catalizador.

Aunque una ecuación química equilibrada para una reacción describe las relaciones cuantitativas entre las cantidades de reactivos presentes y las cantidades de productos que pueden formarse, no nos da información sobre si se producirá una reacción determinada o con qué rapidez. Esta información se obtiene estudiando la cinética química de una reacción, que depende de varios factores: las concentraciones de los reactivos, la temperatura, los estados físicos y las áreas superficiales de los reactivos, y las propiedades del disolvente y del catalizador, si están presentes. El estudio de la cinética de una reacción permite a los químicos saber cómo controlar las condiciones de reacción para obtener el resultado deseado.

Dos sustancias no pueden reaccionar entre sí a menos que sus partículas constituyentes (moléculas, átomos o iones) entren en contacto. Si no hay contacto, la velocidad de reacción será cero. Por el contrario, cuantas más partículas reactivas choquen por unidad de tiempo, más a menudo podrá producirse una reacción entre ellas. En consecuencia, la velocidad de reacción suele aumentar a medida que aumenta la concentración de los reactantes.

Química energética pdf

ResumenSe presenta un enfoque cinético para el análisis de una mezcla gaseosa con dos tipos de interacciones no conservativas. En una reacción química bimolecular se produce transferencia de masa y energía de enlace químico, y en encuentros mecánicos inelásticos, las moléculas se excitan o desexcitan debido a su estructura cuantizada. Las moléculas experimentan transiciones entre niveles de energía también por absorción y emisión de fotones del campo de radiación autoconsistente. A partir de las ecuaciones cinéticas de tipo Boltzmann, se aborda el problema de los equilibrios y de su estabilidad. Se demuestra un principio de equilibrio detallado y se construye un funcional de Lyapunov; se recuperan la ley de acción de masas y la ley de radiación de Planck.

Journal of Mathematical Chemistry 26, 197-219 (1999). https://doi.org/10.1023/A:1019194113816Download citationShare this articleCualquier persona con la que compartas el siguiente enlace podrá leer este contenido:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard