Cinètica química
La cinètica química és una branca de la fisicoquímica. Esta àrea d'estudi s'encarrega de la rapidea de reacció i els factors que l'afecten. És dir, cóm canvia la rapidea de reacció baix condicions variables i quins events moleculars s'efectuen per mig de la reacció general (difusió, ciència de superfícies, catálisis).
Història
[editar | editar còdic]El treball pioner de la cinètica química va ser realisat pel químic alemà Ludwig Wilhelmy en 1850.[1] Va estudiar experimentalment la velocitat d'inversió de la sacarosa i va utilisar la forma integrada de l'equació de velocitat per a la determinació de la cinètica d'esta reacció. El seu treball va ser observat 34 anys més vesprada per Wilhelm Ostwald. Despuix de Wilhelmy, Peter Waage i Taste Guldberg varen publicar en 1864 la llei d'acció de masses, que establix que la velocitat d'una reacció química és proporcional a la cantitat de les substàncies que reaccionen.[2][3][4] Jacobus Henricus van Guldberg.
Van 't Hoff va estudiar la dinàmica química i en 1884 va publicar els seus famosos "Études de dynamique chimique".[5] En 1901 va ser guardonat en el primer Premi Nobel de Química "en reconeiximent als extraordinaris servicis que ha prestat pel descobriment de les lleis de la dinàmica química i la pressió osmótica en dissolució".[6] Despuix de Van 't Hoff, la cinètica química s'ocupa de la determinació experimental de la velocitat de reacció a partir de la qual es deriven la llei de velocitat i les constants de velocitat. Existixen lleis de cinètica relativament senzilles per a reaccions d'orde zero (per a les que les velocitats de reacció són independents de la concentració), reaccions de primer orde i reaccions de segon orde, i poden derivar-se per a unes atres. Les reaccions elementals seguixen la llei d'acció de masses, pero la llei de velocitat de les reaccions escalonades té que derivar-se combinant les lleis de velocitat dels distints passos elementals, i pot aplegar a ser prou complexa. En les reaccions consecutives, el pas determinant de la velocitat a sovint determina la cinètica. En reaccions consecutives de primer orde, una aproximació estat estacionario pot simplificar la llei de velocitat. l'energia d'activació d'una reacció es determina experimentalment per mig de l'equació de Arrhenius i l'equació de Eyring. Els principals factors que influïxen en la velocitat de reacció són: l'estat físic dels reactants, les concentracionés dels reactants, la temperatura a la que es produïx la reacció i la presència o no de catalisadorés en la reacció.
Gorban i Yablonsky han sugerit que l'història de la dinàmica química pot dividir-se en tres eres.[7] La primera és l'ona de Van 't Hoff que busca les lleis generals de les reaccions químiques i relaciona la cinètica en la termodinàmica. La segona pot denominar-se l'ona Semenov-Hinshelwood, en émfasis en els mecanismes de reacció, especialment per a reaccions en cadena. La tercera s'associa en Rutherford Aris i la descripció matemàtica detallada de les rets de reaccions químiques.
Cinètica de les reaccions
[editar | editar còdic]L'objectiu de la cinètica química és determinar experimentalment la rapidea de les reaccions i la seua dependència en alguns paràmetros, tals com: concentració, temperatura i catalisadors, aixina com la comprensió del mecanisme de reacció.
Experimentalment la velocitat d'una reacció pot ser descrita a partir de la(s) concentració(és), les espècies involucrades en la reacció i una constant, no obstant esta pot dependre de numerosos factors (el solvent utilisat, l'us de catalisadors, fenomens de transport, material del reactor, etc.), fent molt complex el procés de determinació de velocitats de reacció.
Es pot classificar a les reaccions en simples o complexes depenent del número de passos o d'estats de transició que deuen produir-se per a descriure la reacció química: si solament un pas és necessari (un estat de transició) es diu que la velocitat de reacció és simple i l'orde de la reacció correspon a la suma de coeficients estequiomètrics de l'equació, de lo contrari es deu propondre una série de passos (cada u en un estat de transició) denominat mecanisme de la reacció que corresponga a la velocitat de reacció trobada.
Les reaccions també es poden classificar cinéticamente en homogénees i heterogénees: la primera ocorre en una fase i la segona en més d'una fase. La reacció heterogénea depén de l'àrea d'una superfície ya siga la de les parets del got o d'un catalisador sòlit. En este capítul es discutixen reaccions homogénees.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ L. Wilhelmy, "Ann. Phys. Chem. (Poggendorf)" Vol 81, (1850) 413
- ↑ C.M. Guldberg i P. Waage, "Studies Concerning Affinity" Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania (1864), 35
- ↑ P. Waage, "Experiments per a determinar la llei d'afinitat" ,Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania, (1864) 92.
- ↑ C.M. Guldberg, "Concerning the Laws of Chemical Affinity", Forhandlinger i Videnskabs-Selskabet i Christiania (1864) 111
- ↑ Hoff, J. H. van't (Jacobus Henricus van't) (1896-01-01). org/details/studiesinchemica00hoffrich Estudis de dinàmica química, Ámsterdam : F. Muller; London : Williams & Norgate.
- ↑ org/nobel_prizes/chemistry/laureates/1901/ The Nobel Prize in Chemistry 1901, Nobel Prizes and Laureates, official website.
- ↑ A.N. Gorban, G.S. Yablonsky Three Waves of Chemical Dynamics, Mathematical Modelling of Natural Phenomena 10(5) (2015), p. 1-5.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cinética química» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.