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La teoría de las colisiones es unateoría propuesta por Max Trautz y William Lewis en 1916 y 1918, que explica cualitativamente cómo ocurren las reacciones químicas y porqué las velocidades de reacción difieren para diferentes reacciones. Para que una reacción ocurra las partículas reaccionantes deben colisionar.
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7
la teoria de las colisiones pertenece al campo de la cinetica quimica, aunque tambien tiene altas aplicaciones en el mundo de la fisica.. en simples palabras te lo explico:
consiste en el choque de moleculas, estas moleculas poseen cierta energia potencial, vibracional, cinetica, etc. todas estas energias deben ser lo suficientemente grandes como para romper la barrera de energia llamada "energia de activacion", si esta barrera se rompe, la colisiones efectiva y se producira la reaccion entre las moleculas involucradas, por otra parte si el choque no es efectivo la reaccion no se producira, vale aclarar que cuando se llega a una "energia de activacion" la reaccion se encuentra en un picode energia, y dependiendo de la estabilidad de la molecula formada la reaccion puede ser exotermica (el producto de la Esta teoría está basada en la idea que partículas reactivas deben colisionar para que una reacción ocurra, pero solamente una cierta fracción del total de colisiones tiene la energía para conectarse efectivamente y causar transformaciones de los reactivos en productos. Esto es porque solamente una porción de las moléculas tiene energía suficiente y la orientación adecuada (o ángulo) en el momento del impacto para romper cualquier enlace existente y formar nuevas.
La cantidad mínima de energía necesaria para que esto suceda es conocida como energía de activación.
Partículas de diferentes elementos reaccionan con otras por presentar energía de activación con que aciertan las otras. Si los elementos reaccionan con otros, la colisión es llamada de suceso, pero si la concentración de al menos uno de los elementos es muy baja, habrá menos partículas para otros elementos reaccionar con aquellos y la reacción irá a suceder mucho más lentamente. reaccion s mas estable que los reactivos separados)o endotermica (si el producto de la reaccion es mas inestable que los reactivos separados) espero haber sido de tu ayuda, saludos1.3 Teoría del estado de transición
Hemos comprobado que la teoría de las colisiones produce resultados que concuerdan bien con datos experimentales para diversas reacciones bimoleculares gaseosas. La descomposición del yoduro de hidrógeno ilustra este caso. Esta teoría también es satisfactoria para reacciones en solución a base de iones simples. Sin embargo, en muchos casos, las velocidades que se predicen con este método son muy altas. Las predicciones de factores de frecuencia están situadas en un intervalo estrecho de 1012 a 1014, mientras que los valores medidos pueden ser de varios órdenes de magnitud menores. Parece ser que la desviación aumenta con la complejidad de las moléculas reaccionantes.
Eyring, Polanyi y cols. (1930), aplicaron los principios de la mecánica cuántica a este problema, y el resultado se conoce como teoría del complejo activado o teoría del estado de transición. De acuerdo con esta teoría, se sigue suponiendo que la reacción se verifica como resultado de colisiones entre las moléculas reaccionantes. El postulado de esta teoría consiste en la formación de un complejo activado (o estado de transición) a partir del reactante, y que este complejo se descompone posteriormente para formar los productos. Se supone que el complejo activado está en equilibrio termodinámico con los reactantes. La etapa que controla la velocidad es la descomposición del complejo activado. Esta sería la respuesta al problema propuesto por la teoría con respecto a porqué no todas las colisiones son efectivas en cuanto a producir una reacción.
Esta teoría parte de la hipótesis de que cualquier reacción que se ha conocido como simple o elemental, no lo es completamente, pues hay una reacción parcial primera que transcurre en equilibrio y en donde los reactivos en sus choques forman un complejo, llamado complejo activado, el cual se descompone totalmente en una segunda reacción dando productos. Es decir si la reacción
es la reacción simple o elemental, la reacción
es la primera reacción parcial de equilibrio formando el compuesto activado (AB*), y la reacción
es la segunda reacción de descomposición del producto activado. En estas condiciones como la etapa que controla el proceso es la descomposición del complejo activado, podemos escribir
Ec. 3.33
siendo K* la constante de la velocidad específica de la reacción. Por el equilibrio de la primera reacción parcial podemos escribir también
por lo que la
la podemos escribir como
Ec. 3.34
siendo
el coeficiente de actividad de la sustancia i.
Sustituyendo el valor de
, Ec. 3.34, en la Ec. 33 obtenemos
Ec. 3.35
consiste en el choque de moleculas, estas moleculas poseen cierta energia potencial, vibracional, cinetica, etc. todas estas energias deben ser lo suficientemente grandes como para romper la barrera de energia llamada "energia de activacion", si esta barrera se rompe, la colisiones efectiva y se producira la reaccion entre las moleculas involucradas, por otra parte si el choque no es efectivo la reaccion no se producira, vale aclarar que cuando se llega a una "energia de activacion" la reaccion se encuentra en un picode energia, y dependiendo de la estabilidad de la molecula formada la reaccion puede ser exotermica (el producto de la Esta teoría está basada en la idea que partículas reactivas deben colisionar para que una reacción ocurra, pero solamente una cierta fracción del total de colisiones tiene la energía para conectarse efectivamente y causar transformaciones de los reactivos en productos. Esto es porque solamente una porción de las moléculas tiene energía suficiente y la orientación adecuada (o ángulo) en el momento del impacto para romper cualquier enlace existente y formar nuevas.
La cantidad mínima de energía necesaria para que esto suceda es conocida como energía de activación.
Partículas de diferentes elementos reaccionan con otras por presentar energía de activación con que aciertan las otras. Si los elementos reaccionan con otros, la colisión es llamada de suceso, pero si la concentración de al menos uno de los elementos es muy baja, habrá menos partículas para otros elementos reaccionar con aquellos y la reacción irá a suceder mucho más lentamente. reaccion s mas estable que los reactivos separados)o endotermica (si el producto de la reaccion es mas inestable que los reactivos separados) espero haber sido de tu ayuda, saludos1.3 Teoría del estado de transición
Hemos comprobado que la teoría de las colisiones produce resultados que concuerdan bien con datos experimentales para diversas reacciones bimoleculares gaseosas. La descomposición del yoduro de hidrógeno ilustra este caso. Esta teoría también es satisfactoria para reacciones en solución a base de iones simples. Sin embargo, en muchos casos, las velocidades que se predicen con este método son muy altas. Las predicciones de factores de frecuencia están situadas en un intervalo estrecho de 1012 a 1014, mientras que los valores medidos pueden ser de varios órdenes de magnitud menores. Parece ser que la desviación aumenta con la complejidad de las moléculas reaccionantes.
Eyring, Polanyi y cols. (1930), aplicaron los principios de la mecánica cuántica a este problema, y el resultado se conoce como teoría del complejo activado o teoría del estado de transición. De acuerdo con esta teoría, se sigue suponiendo que la reacción se verifica como resultado de colisiones entre las moléculas reaccionantes. El postulado de esta teoría consiste en la formación de un complejo activado (o estado de transición) a partir del reactante, y que este complejo se descompone posteriormente para formar los productos. Se supone que el complejo activado está en equilibrio termodinámico con los reactantes. La etapa que controla la velocidad es la descomposición del complejo activado. Esta sería la respuesta al problema propuesto por la teoría con respecto a porqué no todas las colisiones son efectivas en cuanto a producir una reacción.
Esta teoría parte de la hipótesis de que cualquier reacción que se ha conocido como simple o elemental, no lo es completamente, pues hay una reacción parcial primera que transcurre en equilibrio y en donde los reactivos en sus choques forman un complejo, llamado complejo activado, el cual se descompone totalmente en una segunda reacción dando productos. Es decir si la reacción
es la reacción simple o elemental, la reacción
es la primera reacción parcial de equilibrio formando el compuesto activado (AB*), y la reacción
es la segunda reacción de descomposición del producto activado. En estas condiciones como la etapa que controla el proceso es la descomposición del complejo activado, podemos escribir
Ec. 3.33
siendo K* la constante de la velocidad específica de la reacción. Por el equilibrio de la primera reacción parcial podemos escribir también
por lo que la
la podemos escribir como
Ec. 3.34
siendo
el coeficiente de actividad de la sustancia i.
Sustituyendo el valor de
, Ec. 3.34, en la Ec. 33 obtenemos
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