7/21/2019 cinetica de reacciones complejas
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Profesora: Ing. Eunice DeFreitas
Unidad N3CINTICA DE REACCIONE
!U"#ICA CO#P$E%A
#ar&o '()*
Uni+ersidad Naciona, E-eri/enta,Po,it0cnica
1Antonio %os0 de ucre2ice4rectorado 1$u5s Ca6a,,ero
#e75as2Dearta/ento de Ingenier5a
Industria,
FISICOQUMICA
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Contenido:Reacciones Qumicas Complejas.Clasifcacin de Reacciones Complejas.Reacciones Reversiles.!cuacin Cin"#ica!s#ado de !$uilirio. Cons#an#e de
!$uilirio
Reacciones en Serie.!cuacin cin"#ica%iempo de Induccin
Reacciones &aralelas.!cuacin Cin"#icaRendimien#o ' Selec#ividad
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Defnicin y Clasifcacin
(as Reacciones Qumicas Complejas son lacominacin de reacciones $umicas simples) paradefnirlas es necesario m*s de una ecuacin cin"#ica' una o m*s ecuaciones es#e$uiom"#ricas. Seclasifcan en+Reversiles aA , - cC , d/&aralelas
aA , -
Consecu#ivas aA 0 - 0 cC
Mi1#as aA , -
cC , d/
e! , 2F
cC d/
e! 2F
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Reacciones ReversiblesUna Reaccin Reversile alcan3a un e$uilirio
#ermodin*mico) $ue depende de la#empera#ura) de la composicin inicial de losreac#an#es ' de la presin.!n la e#apa de e$uilirio coe1is#en los
reac#an#es ' los produc#os.
Con+ersi8n de E9ui,i6rio 4e5) es la m*1imaconversin $ue #ermodin*micamen#e esposile alcan3ar en una de#erminada reaccinreversile.
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Considerando la reaccin+
aA , - cC , d/
Se defne como+Reacci8n Directa a la reaccin $ue va de
i3$uierda a derec6a con 78) nA' n-carac#ers#icos.
aA , - cC , d/Reacci8n In+ersaa la reaccin $ue va de derec6a
a i3$uierda con 79) nC' n/carac#ers#icos.
aA , - cC , d/
Reacciones ReversiblesContinuacin
k1
k2
k1
k2
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!cuaciones Cin"#icas+
:;vA5 < 78CAC- = :;vA5 < 79CCC/Como+
:;vA5 < < :;vA5 ; :;vA5 )
!n#onces+
:;vA5 < < 78CAC- 4 79CC C/
Reacciones ReversiblesContinuacin
nA n- nC n/
;d>A?d#
?elocidad >e#ade /esaparicin
de A;d>A?d#
nA n- nC n/:85
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@aciendo un seuimien#o de las concen#racionesen 2uncin del #iempo+
aA , - cC , d/
#
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!mpleando la ecuacin 8) #enemos+
:;vA5 < 78CAeC-e; 79CCeC/e< B
78CAeC-e< 79CCeC/e/espejando+
78 CCeC/e
79 CAeC-e
!s#a ecuacin es v*lida para reacciones en 2asel$uida o cuando #ranscurra sin variacin de volumen.
Reacciones ReversiblesContinuacin
nA n- nC n/
nA n- nC n/
-?d#
(a velocidad >e#a de - es ladi2erencia en#re sus velocidadesde 2ormacin ' de desaparicin.
a c
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?ariacin de las concen#raciones de loscomponen#es de la reaccin en 2uncin del
#iempo A - C
#
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(o $ue $uiere decir $ue+ -+ alcan3a un m*1imo en un #iempo fni#o. C+ alcan3a su m*1ima concen#racin en un #iempo
infni#o. A+ desaparece o alcan3a su m*1ima conversin en
un #iempo infni#o.
Jr*fcamen#e+
Reacciones Consecutivas
CAo
C-o< CCo CA
C-
CC
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Reacciones Consecutivas%iempo de Induccin :#I5.
LSe defne #iempo de induccin al #iempo en
el cual la concen#racin del produc#oin#ermedio de una reaccin consecu#iva)alcan3a su m*1imo valor.CAo
C-o< CCo
#I
CAC-
CC
C-ma1
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!n el #iempo de induccin la velocidad delproduc#o in#ermedio se anula) en#onces+
:v-5 < 78
CAIn8
; 79
C-ma1n9
< B
despejando+ 78 a C-ma1n9
79 c CAIn8
donde) CAI< CAo:8G 4AI5 ) C-ma1< C-o,a CAo4AI4AI+ Conversin en el #iempo de induccin.
Reacciones Consecutivas
a c
Ao ; >A59 >Ao >Ao
&or o#ra par#e) P RAi< 4A
Reacciones Paralelas
RA8 -o5
Moles iniciales de A >Ao&ara el res#o de los produc#os+
:>C ; >Co5 :>/ ; >/o5
>Ao >Ao:>! ; >!o5
>Ao
Reacciones Paralelas
R- < Ao ; >A59
:>Ao ; >A5% :>Ao ; >A5%
&or o#ra par#e) P SAi< 8
SA8 -o5
Moles #o#ales de A Conver#idos :>Ao; >A5%&ara el res#o de los produc#os+
:>C ; >Co5 :>/ ; >/o5
:>Ao; >A5% :>Ao; >A5%:>! ; >!o5
:>Ao; >A5%
S-