1.5 CONSTANTE DE ARRHENIUS

v = k [A] [B]  Velocidad de reacción Factores que modifican k: A y B reactivos k = constante de velocidad de reacción v = k [A] [B]  Factores que modifican k: La temperatura y los catalizadores afectan reacciones en fase gaseosa y en solución Temperatura Catalizadores

Energía de activación (Ea) A + B Productos Es la energía cinética mínima que deben alcanzar los reactivos para que la reacción sea efectiva y evolucione a los productos A + B P Trayectoria de la reacción Energía Ea-1 Ea1 E A + B Productos Ea1 = Ea de la reacción directa Ea-1 = Ea de la reacción inversa E = Ea1 – Ea-1 (reacciones elementales)

k = A . e –Ea/RT Efecto de la temperatura sobre la velocidad de reacción Ecuación de Arrhenius factor pre-exponencial o factor de frecuencia factor exponencial o factor de Boltzmann k = A . e –Ea/RT Constante de velocidad Ea = energía de activación R = constante de los gases T = temperatura absoluta

Uso de la ecuación de Arrhenius Se utiliza para predecir como cambia la velocidad de reacción a distintas temperaturas (Ej: descomposición de fármacos) Ecuación empírica, no exacta ln k 1/T  m = -Ea/R ∆y  ∆x

PARAMETROS DE ARREHENIUS Reacciones de primer orden A/s-1 Ea/kJ.mol-1 3.98 x 1013 CH3NC CH3CN 160 4.94 x 1013 103 2 N2O5 4 NO2 + O2 Reacciones de segundo orden A/M-1s-1 Ea/kJ.mol-1 OH- + H2 H2O + ½ H2 42 8.0 x 1010 2.4 x 1011 82 NO + Cl2 NOCl + ½ Cl2

Efecto de los catalizadores El catalizador es un sustancia que cambia la velocidad de una reacción química y que no se modifica durante su acción. No aparece en la ecuación estequiométrica Da una trayectoria alternativa con menor energía de activación Una pequeña cantidad de catalizador es suficiente para producir una reacción considerable. El catalizador no inicia la reacción: sólo acelera una reacción que se producía lentamente. Aumentan la velocidad de reacción de 10 a 1012 veces. No tiene efecto sobre la posición de equilibrio Afecta a la reacción directa(1) y a la reacción inversa(2) k1cat > k1 k2cat > k2

El concepto de energía de activación esta asociado al concepto de complejo activado En reacciones catalizadas, la formación del complejo activado requiere menos energía Complejo activado Reacción no catalizada Ea Reacción catalizada Energía Ea Productos H>0 Reactivos Transcurso de la reacción

Con catalizador Sin catalizador