Elementos de la Cinética de Reacción

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Elementos de la Cinética de Reacción por Mind Map: Elementos de la Cinética de Reacción

1. 1.1 Definiciones de las tazas quimicas

1.1. 1.1.1 Tasas de Desaparición de Reactivos y de Formación de Productos

1.1.1. La velocidad de una reacción homogénea se determina por la composición de la mezcla de reacción, la temperatura y la presión.

1.1.1.1. Una ecuación de estado conecta la Presión con la temperatura y composición.

1.1.1.1.1. Las tasas pueden deducirse del cambio con el tiempo de la composición del volumen representativo. Los componentes A y B reaccionan con las tasas, mientras que Q y S se forman con tasas

1.2. 1.1.2 La tasa de una reacción

1.2.1. Existen igualdades entre las diferentes tasas, cada término de estas igualdades puede considerarse como la velocidad de la reacción. En el caso de N especies químicas que participan en M reacciones químicas independientes.

2. 1.2 Ecuaciones de tasas

2.1. 1.2.1 Estructura general

2.1.1. La tasa de reacción, se escribe

2.1.1.1. r= a

2.1.1.1.1. También se pueden usar presiones parciales como medida de las cantidades de las especies que reaccionan

2.2. 1.2.2 Influencia de la temperatura

2.2.1. La velocidad de una reacción depende de la temperatura, a través de la variación de su coeficiente de velocidad. Según Arrhenius

2.2.1.1. t= 0

2.3. 1.2.3 Ecuaciones de frecuencia típica para reacciones simples

2.3.1. 1.2.3.1Reacciones reversibles de primer orden

2.3.1.1. r =

2.3.2. 1.2.3.2 Reacciones reversibles de segundo orden

2.3.2.1. r =

3. 1.3 Reacciones acopladas

3.1. 1.3.1 Reacciones paralelas

3.1.1. Las tasas pueden ser escritas:

3.1.1.1. r = =

3.2. 1.3.2 Reacciones Consecutivas

3.2.1. Las ecuaciones de tasa son:

3.2.1.1. r r = =

3.3. 1.3.3 Reacciones mixtas paralelas y consecutivas

3.3.1. Las ecuaciones de velocidad son:

3.3.1.1. v =

4. 1.4 Reducir el tamaño de los modelos cineticos

4.1. 1.4.1 Aproximación del estado estacionario

4.1.1. Cuando el Q intermedio en el esquema de la reacción consecutiva es muy reactivo, lo que significa que k2 >> k1, las ecuaciones se reducen a:

4.1.1.1. e c =

5. 1.5 BIO-KINETICS

5.1. Las ecuaciones cinéticas de los bio-procesos son muy similares.

5.2. 1.5.1 Cinética enzimática

5.2.1. Las enzimas son polipéptidos de alto peso molecular, es decir, proteínas que contienen enlaces (-C-N) que pueden ser notablemente eficientes en la catalización de ciertas reacciones.

5.2.1.1. Usando la cinética de acción masiva, la tasa neta de desaparición de A puede ser escrita:

5.2.1.1.1. r =

5.3. 1.5.2 Cinética microbiana

5.3.1. Una enzima es una sustancia química sin vida, las transformaciones microbianas ocurren en células vivas y son catalizadas por enzimas agregadas o producidas en el proceso.

5.3.1.1. Ecuaciones modelo:

5.3.1.1.1. v g h

6. 1.7 Modelado del coefiiente de la tasa

6.1. 1.7.1 Teoría del Estado de Transición

6.1.1. Existen varios enfoques para el modelado de k, como la teoría de la colisión y la teoría del estado de transición (TST), actualmente la más favorecida.

6.2. 1.7.2 Mecánica cuántica. La Ecuación de Schrödinger

6.2.1. El estado mecánico cuántico de una partícula como un átomo o una molécula, en particular las diversas contribuciones a la función de partición Q, puede calcularse a partir de la solución de la ecuación de Schrödinger para la mecánica de la onda cuántica o de sus aproximaciones.

6.2.2. La ecuación de Schrödinger refleja que una partícula tiene tanto una corpuscular como una ola-como ser havior.

6.2.3. La mecánica clásica, que trata con objetos grandes, sólo considera la primera propiedad, pero en la escala atómica ambas características tienen que ser tenidas en cuenta.

6.2.4. En el espacio tridimensional y en el estado estacionario la ecuación para el movimiento ondulatorio de una sola partícula con masa (m) puede escribirse:

6.2.4.1. . .

6.3. 1.7.3 Teoría funcional de la densidad

6.3.1. Utiliza la densidad de la distribución de electrones como una variable fundamental.

6.3.2. El estado estacionario de los electrones se caracteriza por la función de onda Ψ (r) y se describe en DFT por:

6.3.2.1. . .

6.3.2.1.1. Donde H es el hamiltoniano molecular electrónico que opera en Ψ, T es la energía cinética conocida funcional y U es un funcional que expresa la interacción entre electrones (un funcional es una función de una función, en este caso del electrón densidad).

7. 1.6 Reacciones complejas

7.1. Muchos procesos de la industria química consisten en esquemas de reacción extremadamente complejos, a menudo porque la materia prima es una mezcla complicada derivada de los recursos naturales.

7.2. 1.6.1 Reacciones radicales en el craqueo térmico para la producción de olefinas

7.2.1. Una reacción de craqueo, realmente procede a través de una secuencia de pasos elementales que implican radicales:

7.2.1.1. 1. Iniciación o formación de radicales libres 2. Propagación por reacción de los radicales libres con reactivos 3. Descomposición de los grandes radicales producidos 4. Terminación por reacción de radicales libres para formar productos estables

7.2.1.1.1. Tasa de consumo:

7.2.2. . . .

7.3. 1.6.2 Polimerización Radical Libre

7.3.1. Un esquema sustancialmente simplificado de polimerización radical

7.3.1.1. . . . . . .