Objetivo de la asignatura:

Se trata de un curso de Cinética Química, donde
se estudian los parámetros fundamentales que determinan la velocidad de una
reacción así como los diferentes tipos de catálisis, con ejemplos de
aplicación de interés tecnológico.

Programa:

1.- Rapidez de las reacciones químicas (7.5 horas)
1.1.- Tratamiento empírico (total: 2.5 horas)
Definición de rapidez de reacción y factores de los que depende. Métodos
experimentales de medida. Uso de propiedades aditivas.
1.2.- Reacciones elementales (total: 2.5 horas)
Orden y molecularidad. Reacciones de orden cero, uno y dos. Determinación
del orden de reacción: métodos integral, diferencial, de aislamiento y de
vida fraccionaria.
1.3.- Reacciones complejas (total: 2.5 horas)
Ecuaciones cinéticas para las reacciones opuestas, paralelas, sucesivas y
combinaciones de ellas. Estudio de algunos ejemplos de aplicación.
Reacciones que no obedecen a ningún orden de reacción.

2.- Mecanismos de reacción (2.5 horas)
Métodos experimentales para su determinación. Algunas reglas generales.
Hipótesis del estado estacionario. Reacciones en cadena y reacciones
explosivas. Ejemplos de aplicación. Cinética química y equilibrio
termodinámico. El principio de la micro-reversibilidad.

3.- Influencia de la temperatura sobre la rapidez de la reacción (2.5 horas)
Ecuación de Arrhenius. Teoría del estado de transición o del complejo
activado. Energía de activación. Métodos para su determinación. Superficies
de energía potencial. Teorías de las colisiones y de la velocidad absoluta.

4.- Algunas reacciones con características especiales (2.5 horas)
4.1.- Reacciones rápidas (1.5 horas)
Generalidades. Métodos de relajación y de flujo detenido. Ejemplos de
aplicación.
4.2.- Reacciones fotoquímicas (1 horas)
Estudio general. Fotosíntesis. Algunos ejemplos de aplicación.

5.- Reacciones en solución (2.5 horas)
Influencia del medio (constante dieléctrica y fuerza iónica) sobre la
rapidez de los procesos iónicos. Efecto del solvente sobre la rapidez de
los procesos elementales no iónicos. Influencia de la presión sobre la
rapidez de los procesos elementales.

6.- Reacciones catalizadas (17.5 horas)
6.1.- Introducción a la catálisis (1.5 horas)
Definiciones de catalizador y mecanismo general. Complejo de Arrhenius y
complejo de van't Hoff. Ecuaciones cinéticas e influencia de la temperatura.
6.2.- Catálisis homogénea (2.5 horas)
Catálisis homogénea en fase gaseosa. Catálisis homogénea en solución.
Catálisis ácido-base específica y generalizada. Influencia del pH.
Autocatálisis.
6.3.- Catálisis enzimática (6 horas)
Generalidades sobre enzimas y mecanismos de reacción. Ecuación de
Michaelis-Menten. Influencia del pH y de la temperatura. Inhibición
competitiva, no competitiva y acompetitiva. Ejemplos de aplicación.
6.4.- Adsorción de gases sobre sólidos (3.5 horas)
Sólidos porosos. Adsorción de gases sobre superficies sólidas: fisisorción
y quimisorción. Diferentes tipos de isotermas de fisisorción (Langmuir,
Freundlich, B.E.T., etc). Isotermas de quimisorción: modelo de Langmuir
(adsorción molecular, coadsorción y adsorción disociativa)
6.5.- Catálisis heterogénea (4 horas)
Catalizadores sólidos. Cinética de las reacciones en fase gaseosa con
catalizador sólido. Modelos de Langmuir-Hinshelwood y de Eley-Rideal
(reacciones mono y bimoleculares). Ejemplos de aplicación.

Carga horaria:

Carácter del curso: obligatorio.
Curso teórico: 2.5 horas semanales durante un semestre.
Curso práctico de laboratorio: 2.5 horas por semana.
Curso de problemas: 1 hora semanal.

Evaluación y ganancia del curso:

Curso de laboratorio: asistencia obligatoria y controles escritos y de prácticas de laboratorio.
Curso teórico: asistencia libre con examen final.

Docente responsable:

María A. Grompone.
Profesora Catedrática de Fisicoquímica.
Facultad de Química.

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