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Para que una reacción química tenga lugar no sólo es necesario que estéfavorecida termodinámicamente, sino que además, es necesario que se dé auna velocidad suficiente. La combustión del fósforo de una cerilla es unfenómeno rápido, pero el fósforo permanece en contacto con el oxígeno delaire sin alterarse, a menos que el calor del roce inicie el proceso. En algunoscasos interesa acelerar las reacciones químicas, como en los procesosindustriales de fabricación de productos. En otras ocasiones interesa retardarlos procesos, como en la conservación de alimentos. La cinética químicaestudia la velocidad a la que ocurren las reacciones químicas, los factores que
la determinan, las leyes y teorías que la determinan. En este temaestudiaremos la velocidad en la que ocurren las reacciones, los factores quemodifican dica velocidad y las teorías que permiten explicar dicos factores.!eremos los distintos tipos de catali"adores y su mecanismo de actuación, asícomo algunas de sus aplicaciones industriales.
• *onocer el significado de la velocidad de una reacción.%dear y valorar experiencias que permita obtener la ecuación develocidad de una reacción.
• *onocer las teorías que explican cómo transcurren las reaccionesquímicas, es decir, la evolución de la energía del sistema a medida quese produce la reacción.
• !alorar la importancia de los catali"adores como modificadores de la
Este campo estudia la velocidad de reacción de los procesos químicos en función dela concentración de las especies que reaccionan, de los productos de reacción, de los
catali"adores e inibidores, de los diferentes medios disolventes, de la temperatura, yde todas las demás variables que pueden afectar a la velocidad de una reacción.
*uando algunas sustancias reaccionan lo acen en forma lenta, por e0emplo el ierroen presencia de aire1 otras reaccionan rápidamente, como el sodio también enpresencia de aire1 y ay sustancias como el papel en presencia de aire que noreaccionarían 0amás sin el auxilio del fuego, pero una ve" comen"ada la reacción éstase desarrolla rápidamente.
!elocidad de las reacciones químicas2
&e define la velocidad de una reacción química como la cantidad de sustancia
formada 3si tomamos como referencia un producto4 o transformada 3si tomamoscomo referencia un reactivo4 por unidad de tiempo.La velocidad de reacción se expresa de la siguiente forma2
5actores que modifican la velocidad de las reacciones
a4 (aturale"a de los reactantes2
La naturale"a de los reactantes ace referencia a la conformación y estructuradel reactivo, es decir a si es iónico, covalente, sólido, líquido o gaseoso1 lo quedetermina la velocidad de reacción de los mismos cuando se reali"a unareacción química.La mayor o menor velocidad una reacción depende de las características de lassustancias reaccionantes. Por e0emplo en una solución acuosa las sustanciasque forman iones reaccionan con una gran velocidad, difícil de medir, como unla neutrali"ación acido6base. En cambio, las reacciones que ocurren entremoléculas son más lentas y, por tanto, su velocidad es más fácil de medir.*uando intervienen sustancias sólidas, la velocidad de reacción varíadependiendo de la superficie de contacto.
b4 *oncentración2
La velocidad de una reacción química es proporcional a la concentración enmoles por litro 3moles/litro4, de las sustancias reaccionantes.&i dos sustancias omogéneas y 7 3gases o soluciones4 reaccionan2
8 7 * 8 $
La velocidad de la reacción es2! # 9:97:
CINÉTICA QUÍMICA Página 4
!elocidad #
moles o gramos de sustancias que reaccionan por litro #∆ C
En la que los corcetes se;alan concentraciones molares por litro.+bservemos que si duplicamos la concentración, por e0emplo, de la sustancia , la velocidad de la reacción se duplica2
eacciones iónicas. En la combinación de sustancias ay ganancia y pérdidade electrones.
La ,',973,' es el fenómeno químico o físico mediante el cual seproducen iones, estos son átomos o moléculas cargadas eléctricamente debidoal exceso o falta de electrones respecto a un átomo o molécula neutra. laespecie química con más electrones que el átomo o molécula neutros se lellama anión, y posee una carga neta negativa, y a la que tiene menoselectrones catión, teniendo una carga neta positiva. >ay varias maneras por lasque se pueden formar iones de átomos o moléculas.
.C7+;5,*,* ?)+)4-')72 Los reactivos y productos están en fases distintas.
EE'PL+2
La descomposición del peróxido de idrógeno transcurre lentamente, en
*ondiciones normales. &in embargo cuando se le a;ade yoduro de potasio en
$isolución, ocurre a gran velocidad.
>=+= 3aq4 ? >=+ 3l4 8 @/= += 3g4
.C7+;5,*,* ?-')72 Los reactivos y el catali"ador están dispersos en una
sola fase, generalmente liquida.EE'PL+2
*uando se utili"a níquel como catali"ador, la reacción entre el *+ y el >=produce metano, segFn la reacción2
*+ 3g4 8 G >= ? *>H 3g4 8 >=+ 3g4
'ientras si se utili"a óxido de cinc, se forma metanol2
*+ 3g4 8 = >= ? *>G+> 3g4
.C7+;5,*,* )'9,;+,372 La en"imas son catali"adores biológicos que aumentanla velocidad de las reacciones bioquímicas.
. AUTOCATALISIS:
La auto B catálisis es el proceso mediante el cual un compuesto químico inducey controla una reacción química sobre sí mismo. Los compuestos auto Bcatalíticos no son catali"adores en sentido estricto ya que su estructura químicaresulta alterada durante el proceso. (o obstante el compuesto no se destruyepudiendo mantener sus propiedades auto B catalíticas.
)na de las primeras reacciones cuyo estudio cinético fue abordado es lareacción redox entre el permanganato y el ácido oxálico2
.'n+H6 8 I3*++64= 8 @J>8 ? ='n8= 8 @K*+= 8 >=+
El comportamiento de esta reacción se debe a que está catali"ado por el ión'n8= y en ausencia la reacción es lenta. Este comportamiento es el que sellama auto B catálisis.
La reacción genera agua 3liquido4, = moles de cloruro de sodio en soluciónacuosa, anídrido sulfFrico 3gas4 y a"ufre 3solido4.
CONCLUSION
En esta práctica de cinética química pudimos ver que la concentración 0uegaun papel importante en este tema ya que las muestras mientras mayor concentración tengan reaccionan más rápido que las que tienen menor
concentración como fue el caso del primer experimento 3naturale"a de losreactantes4 donde se le adicionó trocitos de cinta de magnesio 3'g4 a lostubos de ensayo que contenían Acido *lorídrico 3>*l4, también se pudo
observar que la velocidad de las reacciones si se ve afectada por la variaciónde temperatura esto sucedió cuando se adiciono lamina de aluminio 3l4 a lostubos de ensayo que contenían Acido *lorídrico 3>*l4 donde el calor actuó
como catali"ador , en el segundo experimento 3reacciones en solucionesacuosa4 se puede observar la formación de un precipitado.