Reacciones químicas de segundo orden

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Published on October 31, 2017

Author: cruzhumberto1

Source: slideshare.net

1. Reacciones químicas de segundo orden Humberto Cruz Merchán José Santiago Mora Lancheros

2. cinética química: Pretende determinar la velocidad con la que se produce una reacción química, o la cantidad de sustancia final que se ha generado.

3. reacción de segundo orden Su rapidez depende de la concentración de uno de los reactivos elevada a la segunda potencia o de la concentración de dos reactivos diferentes, cada uno elevado a la primera potencia

4. velocidad de reacción Constante de velocidad: Es una constante de proporcionalidad entre la velocidad de reacción y la concentración de los reactivos.

5. Supuesto a gramos de una sustancia química A se combinan con b gramos de una sustancia B, si hay M partes de A y N partes de B formadas en el compuesto, entonces X(t) es el número de gramos de la sustancia C formada

6. primer caso: A=B por tanto :

7. segundo caso: A ≠ B por tanto: según la ley de acción de masas

8. segundo caso: Se saca la constante de proporcionalidad para ambos factores, que seria M/(M+N) en el primer factor y N/(M+N) en el segundo. Donde esta constante k > 0. Valores a aplicar en la ecuación final: α=a(M+N)/M β=b(M+N)/N

9. segundo caso: La ecuación diferencial que se plantea para el modelo queda de la siguiente forma, siendo una ecuación separable no lineal, de segundo orden:

10. Ejemplo #1 50 g de A por 1g de A se usa 4 de b 32 g de B encontrar la cantidad de compuesto en t=15 min Planteamos que hay 2g de C, entonces a+b=2 y b=4a a+4a=2g (b/4)+b=2g a=⅖ g (5/4)b=2g a=2(⅕)g b=8/5g b=2(⅘)g en un tiempo t, las cantidades de A y B quedan: 50-(⅕)x para A 32-(⅘)X para B la razón para formar el compuesto C es:

11. Ejemplo #1 Ahora factorizamos en cada uno de los factores de cada sustancia usada en la reacción e introducimos la constante de proporcionalidad: nos queda un E.D. separable y usamos fracciones parciales:

12. Ejemplo #1 Integramos:

13. Ejemplo #1 Valores iniciales de X=30 y t=10 Valores iniciales de X=0 y t=0

14. Ejemplo #1 ahora para t=15 ecuación final de X en función de t

15. Ejemplo #2 En la fase gaseosa, los átomos de yodo se combinan para formar yodo molecular. I(g)+I(g) → I2(g) esta reacción sigue una cinética de segundo orden y tiene un valor de constante de rapidez: 7*109/M*S a 23°C. Si la concentración inicial de I es de 0.086 M, calcule la concentración después de 2 min.

16. Ejemplo #2 K = 7*10 /M*s t = 2 min. [A]0 = 0.086 M A = 1.1904*10-12 M

17. Bibliografía Zill, D.(2009). Ecuaciones diferenciales con aplicaciones en modelado: CENGAGE. Diego, J. P. d. (2008, September 04). Tema 5. Cinética química, termodinámica y equilibrio (I). recuperado de: http://ocw.uc3m.es/ciencia-e-oin/quimica-de-los-materiales/Material-de- clase/tema-5.-cinetica-quimica-termodinamica-y-equilibrio-i. Vie,j.(2012) reacciones de segundo orden. recuperado de: http://www.quimicafisica.com/cinetica-de-segundo-orden.html Raymon Chang y Kenneth A. Goldsby (2013): Química: McGRAW-HILL

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