Equipo 1 Cqyc

 

Universidad Juárez Autónoma de Tabasco División Académica Académica de Ingeniería y Arquitectura Asignatura: Cinética, Química y Catálisis Profesora: Ruth Lezama García Integrantes: Luz Elena Silván Lara

Matrículas: 211D22197 211 D22197

Jennifer Jiménez Alejandro Alejan droLópez Roussel Alejandro Aleja ndro Miguel Ángel Palma Tiquet Diego Arturo Jiménez Madrazo

21 211D22196 1D22196 211D22010 211D22187 211D22006 21 1D22006

Grupo: Q4B

 

1.1 Objeto de la cinética química en la industria química. Tipos de reacción.

Tabla de Contenido

 

01 02

Definición e importancia de la cinética en la industria química.

Definición de reacción química, sistema reaccionante e importancia de la cinética química en la industria farmacéutica

03 04

Tipos reacciones químicas.

Variables que influyen en la cinética química y la relación entre el equilibrio químico y la cinética química.

Clasificación general de las

05

de

reacciones químicas en función de su molecularidad.

 

Definición e importancia de la cinética química

 

Cinética es el estudio de la velocidad a la que tienen lugar las reacciones químicas. Los resultados solo pueden obtenerse por vía experimental y de ellos puedeestopredecirse el camino por el que transcurren dichas reacciones, es, el mecanismo. El estudio de estos aspectos son objeto de la cinética química, la rapidez con lugar en el  proceso de transformación de que lostendrá reactivos  productos: puede ser rápida, lenta, o incluso puede no ocurrir nunca de modo apreciable.

La velocidad de una reacción reacción representa la cantidad de uno de los reactivos que desaparece por unidad de tiempo, tiempo, o bien la cantidad de uno de los los  productos que aparece por unidad de tiempo. tiempo. utilizarse concentración. Como cantidad unidad desuele tiempo el segundo.

 

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El objetivo fundamental de la Cinética Química consiste en la determinación experimental de la velocidad de las reacciones químicas y su dependencia de algunos al gunos factores (presión, volumen, temperatura). La comprensión del mecanismo de las reacciones con su número de etapas elementales y la naturaleza de los intermediarios que lo forman.

La cinética química tiene por finalidad responder a las siguientes preguntas:  ¿Cuándo estará la reacción completa?  ¿Con qué velocidad se producirá la reacción?

 

La importancia de la cinética química abarca dos aspectos: 

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Predecir la velocidad que tendrá una reacción en unas condiciones determinadas de  presión, temperatura, concentración, concentración, catalizador. catalizador. Determinar y comprender el mecanismo por el que tiene lugar una un a reacción.

La velocidad de una reacción química está afectada por varios factores, de los cuales los más sobresalientes son: 1.- Concentración de los reactivos 2.- Temperatura 3.- Catalizador 4.- Estado físico de los reactivos

 

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 El conocimiento de la velocidad de una yreacción catalítica y sudeselectividad una función de las condiciones del proceso las concentraciones reactivos escomo esencial  para la aplicación aplicación del catalizador catalizador en un reactor comercial. comercial.  El estudio de los mecanismos de reacción es una aplicación importante de la cinética química. La cinética también se puede aplicar a la optimización de las condiciones de un proceso, por ejemplo en la síntesis en química orgánica, en reacciones analíticas y en la manufactura química

 

Definición de reacción química, sistema reaccionante e importancia de la cinética química en la industria farmacéutica

 

¿Qué es una reacción química? Los enlaces químicos entre átomos se rompen y se forman nuevos enlaces. En este proceso intervienen dos tipos de sustancias: las que tenemos inicialmente y conocemos como reactivos y las que se obtienen después de la reacción química, llamadas productos.  

REACTIVOS

2H

+

PRODUCTO

O

H2O

Estado de agregación

Gaseoso

Gaseoso

Líquido

Punto de fusión

-259.2 C

-218.8 C

0C

-252.9 C

-183 C

100 C

Punto de ebullición

 

¿Cómo se produce una reacción? Continuamente los átomos están tratando de alcanzar el estado más estable  posible, es decir, el que requiera menos energía. Para lograrlo interactúan con otros átomos, intercambiando o compartiendo electrones mediante enlaces químicos. Por esta razón, en una reacción química los átomos no cambian. Solo cambian los tipos de enlaces químicos que los unen.

 

Sistema reaccionante Se dice que cada una de las sustancias que participan en una reacción química, producen otra u otras diferentes de las primitivas

 

 

Importancia de la cinética química en la industria farmacéutica la fabricación, preparación y comercialización de productos

• La industria farmacéutica es un sector empresarial dedicado a

químicos medicinal para el tratamiento y también la  prevención de las enfermedades, la cual reporta niveles de lucro económico altos. Algunas empresas del sector fabrican  productos químicos farmacéuticos a granel (producción  primaria), y todas ellas los preparan para su uso médico mediante métodos conocidos colectivamente como  producción secundaria. • Entre los procesos de producción secundaria, altamente

automatizados, se encuentran la fabricación de fármacos dosificados, como pastillas, cápsulas o sobres para administración oral, soluciones para inyección, óvulos y supositorios

 

Productos químicos farmacéuticos PRODUCCIÓN PRIMARIA: La fabricación de productosa químicos farmacéuticos granel.

PRODUCCIÓN SECUNDARIA: La fabricación de fármacos dosificados, como pastillas, cápsulas o sobres para administración oral, soluciones para inyección.

 

Tipos de reacciones químicas

c i o n  

es   q u í m i c a s  

Reacción química Entendemos por reacción química toda aquella interacción entre sustancias en la que qu e se generan o rompen ro mpen enlaces químicos, generándose nuevos compuestos.

 

 

Reacciones homogéneas y heterogéneas La homogeneidad y heterogeneidad son dos conceptos químicos que describimos respecto a la uniformidad de un sujeto. El sujeto puede ser una mezcla de componentes, reacciones, etc. Las reacciones homogéneas son

Las reacciones heterogéneas son

reacciones en las que los reactivosquímicas y los productos se encuentran en la misma fase de la materia.

reacciones químicas en las que los reactivos y productos se encuentran en dos o más fases.

 

Tipos de reacciones

 

1

2

3

Reacciones de síntesis

Reacciones de descomposición

Reacciones de desplazamiento

5

6

7

Reacciones redox

Reacciones acidobase

Reacciones de combustión

4 Reacciones de doble desplazamiento

8 Reacciones según su energía

 

Reacciones de síntesis En este tipo de reacciones químicas se combinan dos ocompuesto. más sustancias para formar un único Reacciones de descomposición Las reacciones descomposición aquellas en las quede un compuesto concretoson se descompone y divide en dos o más sustancias. Reacciones de desplazamiento Uno de los tipos de reacción química en que un elemento de un compuesto pasa a otro debido a su interacción.

 

Reacciones de doble desplazamiento Este caso uno de los elementos que forman uno de los compuestos pasa al otroal aprimero la vez que este segundo compuesto pasa uno de sus propios componentes. Reacciones Redox La principal característica de las reacciones redox es que hay un intercambio de electrones. Uno de los compuestos pierde electrones mientras que el otro los gana. Reacciones acido-base Este tipo de reacción química una sustancia  básica y otra ácida se neutralizan entre ellas. Como y agua.resultado, se forma un compuesto neutro

 

Reacciones de combustión Un tipo de en oxidación extremadamente rápida y enérgica, el que un material combustible reacciona con oxígeno.

Reacciones según su energía Las reacciones químicas siempre interviene la energía, que puede ser emitida o absorbida. En este caso pueden ser exotérmicas o endotérmicas.

 

Variables que influyen en la cinética relaciónquímica entre ely la equilibrio químico y la cinética química.

 

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES     

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TEMPERATURA: Un aumento de temperatura favorece un aumento de la velocidad de reacción. PRESION: Un aumento de presión aumenta la velocidad de reacción. CONCENTRACION: CION: Un aumento de concentración hace que la velocidad de CONCENTRA reacción aumente debido al aumento de las colisiones entre los reactivos. SUPERFICIE DE CONTACTO: Tiene un efecto cuando un reactivo es solido y el otro es liquido. CATALIZADOR: Es una sustancia que cambia la velocidad de una reacción química (aumenta) sin interferir con la formación de productos o incluso consumirse en la reacción. INHIBIDOR: Funciona como el catalizador pero tiene el efecto de inhibir la velocidad de reacción.

 

CATALIZADOR  Los catalizadores sustancias incluso en cantidades muy  pequeñas, aumentanson la velocidad ve locidad deque, reacción. Participan activamente en la reacción, formando compuestos intermedios que se descomponen rápidamente, recuperándose íntegramente el catalizador al finalizar la reacción sin sufrir ninguna alteración. Antiguamente se hablaba de catalizadores positivos como aquellos que aumentan la velocidad de reacción. (ejemplo: fermentos, vitaminas, hormonas, etc. que son biocatalizadores específicos de las reacciones de los seres vivos) y catalizadores negativos los que la hacían mas lenta. Actualmente de llama a estos últimos inhibidores, ya que no modifican el camino de reacción, sino que lo que hacen es  bloquear a los reactivos (ejemplos: antioxidantes, conservantes…) y se reserva el termino catalizador, sin mas, para los primeros.

 

Al aumentar la temperatura aumenta la velocidad y la Ec de las moléculas reaccionantes, por tanto, habrá mayor número de moléculas activadas, aumenta el número de choques eficaces y con ello la velocidad de la reacción. En algunas reacciones, al aumentar la temperatura 10 %C aproximadamente se duplica la velocidad de reacción, a pesar de que la velocidad media de las moléculas sólo aumente un 2 %, pero el número de moléculas activadas (Ec > Ea) aumenta mucho.

 

En que se relacionan la cinética y el equilibrio químico… Cinética Química La cinética química se encarga del estudio de la velocidad de reacción y los cambios que la acompañan. A medida que una reacción química progresa, los reactivos se van consumiendo y por ende va disminuyendo su concentración. La velocidad de una reacción química (VR) se define como el cambio de concentración de los reactivos en la unidad de tiempo. •

VR = (∆[R] / t) Equilibrio Químico En las reacciones reversibles hay un momento en queinversa la velocidad la reacción directa (VR1) llega a ser igual a la velocidad de la reacción (VR2);decuando esto sucede (VR1 = VR2) se establece el equilibrio químico, esto que se caracteriza porque la concentración de los reactivos y los productos no va a cambiar (ya que se están  produciendo con la misma velocidad velocidad que se están consumiendo).

 

Clasificación general Clasificación de las reacciones químicas en función de su moleculari molecularidad dad

 

MOLECULARIDAD La molecularidad de una es elpodemos número de moléculas que reaccionan en una etapa elemental. Dereacción esta manera, tener:

Reacciones unimoleculares En las que sólo participa una molécula. Donde una molécula de un compuesto se convierte directamente en otro compuesto, sin necesidad de otro reactivo.

Reacciones bimoleculares Participan dos moléculas. Constituyen el mayor ejemplo de reacciones. Todas las

Reacciones trimoleculares (termoleculares): Participan tres moléculas. Son

analizadas los óxidos nitroso (NO)para y nítrico (NO2) constituyen ejemplos de reacciones bimoleculares.

menos probables, dado que requiere que colisionen tres moléculas al mismo tiempo.

 

MOLECULARIDAD La molecularidad de una reacción es el número de moléculas que reaccionan en una etapa elemental. De esta manera, podemos tener:

Reacciones unimoleculares unimoleculares En las que sólo participa una molécula. Donde una molécula un compuesto conviertededirectamente ense otro compuesto, sin necesidad de otro reactivo. reactivo.

 

MOLECULARIDAD La molecularidad de una es elpodemos número de moléculas que reaccionan en una etapa elemental. Dereacción esta manera, tener:

Reacciones bimoleculares Participan dos moléculas. Constituyen el mayor ejemplo de reacciones. Tnitroso odas las(NO) analizadas para los óxidosTodas y nítrico (NO2) constituyen ejemplos de reacciones bimoleculares.

 

MOLECULARIDAD La molecularidad de una es elpodemos número de moléculas que reaccionan en una etapa elemental. Dereacción esta manera, tener:

Reacciones trimoleculares trimoleculares (termoleculares). Participan tres moléculas. Son requiere menos probables, dado que que colisionen tres moléculas al mismo tiempo.

 

TIPOS DE REACCIÓN Y SUS MECANISMO Una ecuación balanceada indica la cantidad de moles de reactivos que reaccionan y la cantidad de moles de  productos que se forman, pero no nos dice cómo se lleva a cabo la reacción en sí. Existen reacciones que se  producen en un solo paso, directamente, pero hay otras que son una sucesión de reacciones simples. Conocer el número de pasos en que transcurre una reacción se conoce como el mecanismo de la reacción.

Reacciones sencillas o elementales • Ocurren en una sola etapa

Reacciones complejas • Transcurren en más de un paso.. paso

 

• Son aquellas reacciones que ocurren

, es decir, los en una sola etapaentre reactivos chocan sí formando los  productos. Un ejemplo de una u na reacción elemental es la reacción del óxido nitroso (NO) con ozono (O3):  NO(g)  + O3(g)  → NO2(g)  + O2(g)

Reacciones sencillas o elementales

• Podemos representar el proceso según

el siguiente esquema: las moléculas de óxido nitroso y ozono chocan entre sí, dando directamente lugar a los  productos.

 

Son aquellas que transcurren en más de un paso. paso . Casi todas las reacciones químicas transcurren de esta forma: en más dada de unpor paso. En todo la ecuación química global está la suma de caso, las etapas elementales. Consideremos la reacción entre el óxido nítrico (NO 2) y monóxido de carbono (CO):  NO2(g)  + CO(g)  → NO(g)  + CO2(g)

Reacciones complejas

Esta reacción transcurre en dos etapas: Etapa 1: 1:  NO2(g)  + NO2(g) → NO(g)  + NO3(g)   ET  ETAP APA A LENTA Etapa 2: 2:  NO3(g)  + CO(g)  → NO2(g)  + CO2(g)   ET  ETAP APA A RÁPIDA Global:: Global  NO2(g)  + CO(g)  → NO(g)  + CO2(g)

 

 

CLASIFICACION GENERAL Unimoleculares

Molecularidad

Bimoleculares Trimoleculares

Tipos de reacciones

Simples Mecanismo de reaccion Complejas

Referencias

 

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  https://psicologiaymente.com/miscelanea/tipos-de-reacciones-quimicas    https://www.zschimmer-schwarz.es/noticias/que-es-una-reaccion-quimica-definicion-eje mplos-y-tipos-de-reacciones-quimicas/    https://www.monografias.com/trabajos101/cinetica-quimica-y-industria-farmaceutica/cin etica-quimica-y-industria-farmaceutica    https://e1.portalacademico.cch.unam.mx/alumno/quimica1/unidad1/agua-compuesto-oelemento/reacciones-quimicas    https://aleph.org.mx/que-es-la-cinetica-quimica-y-cual-es-su-importancia    https://www.google.com/url?sa=t&source=web&rct=j&url=http://www.dcb.unam.mx/Publi caciones/Naturalis/bfyq_23.pdf&ved=2ahUKEwjcjpbS8KT6AhUbJUQIHS5rBk0QFnoEC  AgQBg&usg=AOvVaw2_vGDGCvcDX9ArJw  AgQBg&usg=AOvV aw2_vGDGCvcDX9ArJwyTwH yTwHwp wp