• Este último mereció el Premio Nobel en 1901 “por el descubrimiento de las leyes de la dinámica química y de la presión osmótica en las soluciones químicas” En esta obra sobre
  dinámica química (posteriormente llamada cinética química) se ocupa de las velocidades de reacción y su relación con la energía libre.1 Diferentes enfoques de la dinámica química Al tratar de responder a la pregunta ¿Cómo ocurren las reacciones?,
  la dinámica química adopta diferentes puntos de vista.2 Enfoque microscópico[editar] Se encarga del estudio de los átomos y moléculas en el curso de una transformación química3 y del análisis sistemático de las reacciones y la reactividad:
  velocidad, energía, mecanismos de reacción y equilibrio en las transformaciones químicas.4 Se divide a su vez en tres grandes áreas de estudio: termodinámica química, cinética química y mecánica estadística.5 Algunos de los temas de estudio
  desde este enfoque son: • Termodinámica de los procesos irreversibles.

• Después se introdujo la técnica de activación química que permite formar especies altamente excitadas que posteriormente puede isomerizar, descomponerse o bien perder energía
  mediante colisiones.

• Energía de activación y Estado de transición para una reacción catalizada y para otra reacción no catalizada Teoría del estado de transición[editar] Tras el desarrollo del
  concepto de superficies de energía potencial, varios teóricos como Evans, Polanyi y Eyring desarrollaron teorías cuantitativas de las velocidades de reacción basadas en la idea de que la formación del estado de transición controla la velocidad
  de la reacción.

• Enfoque macroscópico[editar] Se ocupa del estudio del transporte y evolución de sustancias químicas en el medio ambiente, generalmente a gran escala.6 Son ejemplos típicos
  de este enfoque los siguientes: • Evolución de contaminantes.

• Esta teoría está basada en el principio de Franck-Condon y en el hecho de que las transferencias de electrones entre átomos con niveles de energía acoplados son más fáciles
  (fenómeno cuántico de tunnelling, consecuencia del principio de incertidumbre de Heisenberg).15 La ecuación de Marcus proporciona la energía libre de Gibbs de activación para una reacción de transferencia de electrones en especies en disolución.

• La especie química que existe en la región del estado de transición de la coordenada de reacción se llamó “complejo activado”, por lo que esta teoría se conoce también como
  la teoría del complejo activado.

• La microscopía de electrones (reflejados o fotoemitidos) es un ejemplo de técnica capaz de estudiar las superficies a escala nanométrica y determinar procesos dinámicos en
  superficies, como las transiciones de fase, los procesos de crecimiento o el estudio de la imanación.

• La dinámica química es una parte de la química física que estudia las interacciones entre las partículas que conforman las diferentes sustancias que intervienen en una reacción
  química y también los estudios sobre transporte y difusión de las sustancias químicas en un sistema o en la naturaleza.

• El sistema reaccionante al pasar del estado inicial al final, debe atravesar una región llamada estado de transición, cuya energía potencial corresponde a la energía más alta
  en la trayectoria de reacción.

• Permite explicar algunos aspectos de las reacciones químicas en fase condensada como por ejemplo, las velocidades de las reacciones en disolución a partir de la difusión browniana
  en un campo de fuerzas, lo que supone que el movimiento aleatorio molecular es a la vez promotor e impedimento del movimiento.

• La velocidad de reacción es igual al producto de las concentración de la especie del estado de transición y la frecuencia con que esta especie pasa a productos.

• Enfoque teórico cuántico[editar] Estudia el comportamiento de las partículas (átomos, moléculas, ion) durante las reacciones químicas, especialmente el análisis del estado
  de transición y el camino de reacción, empleando para ello métodos teóricos y experimentales.8 1.

• • Mecánica estadística de sistemas en equilibrio y no-equilibrio Dinámica del metano en la atmósfera, un ejemplo de dinámica química a nivel macroscópico.

• La física de superficies ha tenido un gran desarrollo gracias a las nuevas técnicas experimentales como las técnicas ópticas no lineales que han mostrado una gran sensibilidad
  a las condiciones estructurales de la superficie así como a los procesos que allí ocurren.

• Los modernos métodos computacionales permiten conocer la geometría, energía y frecuencias de vibración de la molécula en función de la coordenada de reacción, lo que permite
  calcular las velocidades de reacción mediante modelos teóricos.13 Transiciones adiabáticas y no-adiabáticas[editar] La dinámica adiabática considera que las interacciones entre átomos se pueden representar por una superficie de energía potencial.

• Su objetivo es el análisis de los procesos químicos desde una dimensión evolutiva, es decir, se encarga del estudio de la materia en el proceso de cambio químico y las causas
  de dichos procesos.

• La dinámica no adiabática considera las interacciones entre diversas superficies de energía potencial acopladas, correspondientes a diferentes estados cuánticos electrónicos
  de la molécula.

• Algunas técnicas experimentales para el estudio dinámico de las reacciones en disolución son: técnicas de flujo, métodos de relajación, métodos con iniciación mediante radiaciones
  intensas y espectroscopias de resonancia.

• La especie química en el estado de transición se encuentra en equilibrio con los reactivos.

• El efecto del disolvente[editar] Las reacciones de isomerización y descomposición son unimoleculares y han sido estudiadas mediante técnicas de simulación por ordenador para
  comprender la influencia dinámica del disolvente sobre importantes fenómenos como la transferencia intermolecular de energía o la reactividad.

• Por simplicidad se escoge una reacción bimolecular con la formación del complejo activado.12 Funciones de partición[editar] En mecánica estadística, la función de partición
  es una magnitud que reúne las propiedades estadísticas de un sistema en equilibrio termodinámico.

• Hoy en día, lae xcitación mediante láseres permite situar moléculas por encima de sus límites de disociación y seguir la reacción en tiempos de hasta segundos.

• Conceptos importantes en dinámica química Potenciales de interacción[editar] Potencial de Lennard-Jones para dos átomos que forman un enlace Proceden de la superposición entre
  las energías cinética y potencial de las partículas.

• Procesos dinámicos en superficies[editar] Algunos fenómenos dinámicos muy relevantes ocurren en la superficie de los sólidos (catálisis, adsorción…), por lo que resulta
  de interés un análisis de los procesos de interacción superficie-medio externo y conocer los fundamentos físicos que explican los procesos de transporte cuántico de carga y de espín en nanoestructuras.

• La energía potencial eléctrica muestra las atracciones entre partículas y, por tanto, la tendencia al orden y la formación de estados condensados de la materia.

• La teoría para este último tipo de reacciones está bien establecida y se puede llegar a calcular las constantes de velocidad en algunos casos.

• Estos métodos permiten calcular estimaciones de la velocidad de reacción a partir de características de la superficie de potencial.

• Hay realmente varios tipos de funciones devpartición.

• Más tarde se desarrollaron métodos para preparar moléculas con energías concretas o en estados definidos, y fue posible la medida de las velocidades de reacción para tiempos
  cortos.

• – Las fuerzas de Coulomb entre los electrones y núcleos se calculan usando las densidades electrónicas, dejando aparte otros fenómenos que contribuyen a la energía total como
  los efectos del intercambio electrónico, y la energía cinética, cuyos efectos se evalúan mediante una aproximación de un gas de electrones libres.

 

Works Cited

[‘Gran Enciclopedia Rialp, 1991.
2. ↑ Chemical dynamics: a current review; National Research Council (U.S.). Panel on Chemical Dynamics. Washington, 1966.
3. ↑ Química teórica y computacional. Juan Andrés y Juan Bertrán (editores). Univ. Jaime I.
Castellón, 2000.
4. ↑ Chemical dynamics. Joseph B. Dence, Harry B. Gray, George S.Hammond.California Institute of Technology. Nueva York, 1968.
5. ↑ Dynamique chimique – Thermodynamique, cinétique et mécanique statistique. Grégoire Nicolis. Editeur
Dunod, 2005.
6. ↑ Dinámica química: transporte y comportamiento de sustancias químicas en el ambiente; un problema en salud ambiental. Freed, Virgil H. Centro Agronómico Tropical de Investigación y Enseñanza. Control integrado de plagas en sistemas
de producción de cultivos para pequeños agricultores. Turrialba, CATIEUC/USAID/OIRSA, 1976. p.48-64.
7. ↑ Chemical dynamics in fresh water ecosystems. Frank A. P. C. Gobas, John Alex McCorquodale. Lewis Publishers, 1992.
8. ↑ An introduction to
theoretical chemistry. Jack Simons. Cambridge University Press, 2003. También recibe por ello el nombre de Dinámica molecular.
9. ↑ Principios básicos de química. Harry B. Gray, Gilbert P. Haight. Reverté, Barcelona, 1981 (reimpresión 2003)
10. ↑
Dinámica Molecular 2D con un Potencial de Interacción tipo Lennard-Jones. Jerónimo Terrones Portas, 2007. Tomado de [1] (enlace roto disponible en Internet Archive; véase el historial, la primera versión y la última).
11. ↑ Estudios en Dinámica
química. Interacciones entre átomos de Capa Cerrada. Humberto Palza C.
12. ↑ Teoría de las reacciones bimoleculares. Tomado de [2]
13. ↑ DINÁMICA DE REACCIONES UNIMOLECULARES EN FASE GAS. DESVIACIONES DEL COMPORTAMIENTO ESTADÍSTICO. Emilio Martínez-Núñez
y Saulo A. Vázquez. Química Nova vol.25 no.4 Sao Paulo 2002
14. ↑ Kramers. Physica, 7 (1940) 284-304.
15. ↑ Química inorgánica, Volumen 2. Duward F. Shriver, P.W. Atkins y C.H. Lahgford. Editorial Reverté. Barcelona, 1998.
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