Ejercicio BLOC 2 - Exercici 5 - Opció 5.2 · Química UB 2014

a. Indiqueu i justifiqueu quins són els factors principals que modifiquen la velocitat d'una reacció química.

Solución: Els factors principals són: - Concentració dels reactius: en augmentar la concentració hi ha més xocs efectius per unitat de volum i temps. - Temperatura: proporciona energia cinètica a les molècules per superar l'energia d'activació. - Estat físic i grau de divisió: major superfície de contacte en sistemes heterogenis facilita la interacció. - Presència de catalitzadors: ofereixen un mecanisme de reacció alternatiu amb menor energia d'activació.

b. Formuleu i comenteu la relació matemàtica existent entre la velocitat de reacció, les concentracions dels reactius i la temperatura.

Solución: La velocitat s'expressa mitjançant l'equació diferencial de velocitat: $$v = k(T)[\text{A}]^\alpha [\text{B}]^\beta$$ on $\alpha$ i $\beta$ són els ordres parcials de reacció respecte als reactius $\text{A}$ i $\text{B}$. La dependència de la constant de velocitat amb la temperatura es descriu matemàticament mitjançant l'equació d'Arrhenius: $$k(T) = A e^{-\frac{E_a}{RT}}$$ on: - $A$ és el factor preexponencial de freqüència i orientació, - $E_a$ és l'energia d'activació, - $R$ la constant universal dels gasos ideals, - $T$ la temperatura absoluta en kèlvins.