Cinètica química

Teoria de les col·lisions (TC)

Per formar productes, els reactius s’han de xocar amb una correcta orientació espacial i suficient energia cinètica (L’Ek del xoc > E d’activació)

Teoria de l’estat de transició/complex activat (TET)

Abans que els reactius donin lloc als productes quan es xoquin, es forma una configuració molecular inestable de màxima energia (el complex activat).

Energia d’activació

Segons TC: Energia addicional que han d’absorbir les molècules dels reactius perquè, en xocar, es trenquin els seus enllaços i es puguin acabar formant els productes.

Segons TET: Energia addicional que han d’absorbir les molècules dels reactius perquè, en xocar, formi el complex activat i es puguin acabar formant els productes.

Com afecta la temperatura a la velocitat de la reacció?

Si augmenta la temperatura, augmenta la velocitat de reacció.

Segons TC: augment de T → augment d’energia cinètica (Ek) de les molècules dels reactius → augmenta el nombre de xocs → es formen els producte més ràpidament

Un increment de la temperatura provoca que també augmenti l’energia cinètica dels reactius causant un nombre major de col·lisions. El nombre de xocs efectius, aquells amb orientació espacial adequada i energia cinètica suficient, són proporcionals a la velocitat de la reacció.

Com afecta la concentració dels reactius a la velocitat de la reacció?

Si augmenta la concentració dels reactius, augmenta la velocitat de reacció.

Segons TC: augment de concentració de les molècules dels reactius → augmenta la probabilitat de xocs entre aquestes molècules

Com afecta l’estat físic dels reactius a la velocitat de la reacció?

Segons TC: v (gas) < v (líquid, dissolució) < v (sòlid)

Com afecta la naturalesa química dels reactius a la velocitat de la reacció?

Segons TET: més gran sigui el nombre d’enllaços de les molècules dels reactius i més forts siguin → Energia d’activació gran → reacció més lenta

(Si els reactius són ions en dció, normalment no cal trencar enllaços i les reaccions acostumen a ser més ràpides)

Com afecta un catalitzador a la velocitat de la reacció? Què és un catalitzador?

Un catalitzador és una substància que s’afegeix a la reacció que no es consumeix i augmenta la velocitat de la reacció. Modifica el mecanisme de reacció, disminuint l’energia d’activació. No modifica el valor de la variació d’entalpia de la reacció.

Què és un mecanisme de reacció? Què és un intermedi de reacció? Quina etapa determina la velocitat de la reacció?

Un mecanisme de reacció és un conjunt de reaccions parcials anomenades etapes/reaccions elementals

Un intermedi de reacció és una substància que es forma en una de les etapes/reaccions elementals, però reacciona en una altra etapa. No apareix en la reacció global.

L’etapa lenta (amb energia d’activació més gran) determina la velocitat de la reacció perquè limita la concentració de reactius i productes i també determina els ordres parcials (normalment són els coeficients estequiomètrics).

Definició d’ordre de reacció

L’ordre de reacció és el número que ens diu com canvia la velocitat de la reacció quan canvia la concentració d’un reactiu.