Objetivos de aprendizaje
- Comprender los conceptos del tema y conectarlos con modelos químicos.
- Usar ecuaciones, constantes y unidades con condiciones de validez.
- Resolver problemas representativos e interpretar resultados.
- Aplicar el contenido a laboratorio, ambiente, materiales o tecnología según corresponda.
Velocidad de reacción
La cinética estudia qué tan rápido ocurre una reacción. La velocidad puede definirse por desaparición de reactivos o aparición de productos, ajustada por coeficientes estequiométricos.
Leyes de velocidad
Una ley de velocidad tiene forma experimental: $$v=k[A]^m[B]^n$$. Los exponentes son órdenes y se determinan con datos, no necesariamente coinciden con coeficientes de la ecuación global.
Mecanismos
Un mecanismo propone etapas elementales. La molecularidad se aplica a una etapa elemental, no a la reacción global. El paso lento suele controlar la velocidad y debe ser compatible con la ley experimental.
Temperatura y catálisis
Arrhenius conecta constante de velocidad y temperatura: $$k=Ae^{-E_a/RT}$$. Un catalizador ofrece una ruta de menor energía de activación sin consumirse globalmente ni cambiar el equilibrio.
Ejemplo guía
Cómo estudiar este capítulo
Tomá una situación concreta, identificá especies químicas, escribí la relación cuantitativa central, revisá unidades y preguntá qué predice el modelo. En temas de equilibrio, compará estado inicial y final; en temas energéticos, revisá signos; en temas de soluciones, verificá concentración y volumen; en temas de materiales, conectá estructura con propiedad.
Recurso interactivo
Usá el applet asociado para visualizar el fenómeno o comprobar tendencias, y Calculas para revisar operaciones.
Abrir appletAbrir CalculasErrores frecuentes
| Error | Control |
|---|---|
| Aplicar una fórmula sin revisar supuestos. | Identificar si el sistema es ideal, diluido, en equilibrio, estándar o aproximado. |
| Perder unidades o usar volumen en mL cuando la ecuación requiere L. | Escribir unidades en cada paso. |
| Confundir cantidad inicial con cantidad de equilibrio o final. | Separar datos iniciales, cambios y resultados. |
| Interpretar números sin sentido químico. | Comprobar signo, orden de magnitud y coherencia material. |
Autoevaluación y uso docente
- Determinar órdenes por velocidades iniciales.
- Interpretar una ley de velocidad.
- Relacionar mecanismo y paso determinante.
- Explicar efecto de temperatura y catalizador.
Para clase
Conviene comenzar con un fenómeno observable, formalizar el modelo, resolver un ejemplo numérico y cerrar con una pregunta conceptual que obligue a justificar la predicción.
Fuentes de referencia
- Química, Raymond Chang y Kenneth A. Goldsby, capítulos sobre soluciones, cinética, equilibrio, ácidos y bases, termodinámica, electroquímica, química nuclear y ambiental.
- Química: La ciencia central, Brown, LeMay, Bursten y colaboradores, capítulos sobre disoluciones, cinética, equilibrio, electroquímica, nuclear y química ambiental.
- Química General, McMurry y Fay, capítulos sobre soluciones, equilibrio, termodinámica, electroquímica y química descriptiva.
- Química 2e, OpenStax, unidades sobre soluciones, cinética, equilibrio, ácidos-base, termodinámica, electroquímica y química nuclear.