velocidad de reacciÓn

5/19/2018 VELOCIDAD DE REACCI N

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Prctica No. 5: VELOCIDAD DE REACCIN.QUMICA IV

Propsito General: Explica los diferentes factores que influyen en la velocidad dereacciones qumicas para mejorar su eficiencia.

Propsito Particular: Plantea soluciones en el mejoramiento de la eficiencia delas reacciones qumicasa travs de las condiciones que las favorecen, teniendoen cuenta su impacto ambiental.

Hiptesis: Las reacciones qumicas tienen un tiempo de mecanismo de reaccin,el conocimiento de los factores que influyen en esto es necesario para poderutilizarlo a conveniencia para cada reaccin.

Marco Terico:

FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCIN:Para que dos sustancias reaccionen, sus molculas, tomos o iones deben

chocar. Estos choques producen un nuevo ordenamiento electrnico y, por

consiguiente un nuevo ordenamiento entre sus enlaces qumicos, originando

nuevas sustancias.

1) Temperatura- Segn la Teora Cintica, la temperatura aumenta la energacintica de las molculas o iones y por consiguiente el movimiento de estos, con lo

cual, aumenta la posibilidad de choques entre las molculas o iones de los

reactivos, aumentando la posibilidad de que ocurra la reaccin o acelerando una

reaccin en desarrollo.

Sin embargo, el incremento de la velocidad de la reaccin no depende tanto del

incremento del nmero de colisiones, cmo del nmero de molculas que han

alcanzado la energa de activacin.

La velocidad de una reaccin crece, en general, con la temperatura, y se duplica,

aproximadamente, por cada 10 C que aumenta la temperatura.

Recordemos que los combustibles para ser quemados, primero deben alcanzar su

punto de combustin, luego por ser reacciones exotrmicas (liberan calor) la

combustin contina sola.

2) Superficie de contacto - Cuando una o todas las sustancias que se combinanse hallan en estado slido, la velocidad de reaccin depende de la superficie

expuesta en la reaccin. Cuando los slidos estn molidos o en granos, aumenta

la superficie de contacto y por consiguiente, aumenta la posibilidad de choque y la

reaccin es ms veloz.


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Lo mismo ocurre cuando las sustancias reaccionantes no son miscibles entre s,

como por ejemplo, en la hidrlisis neutra de un aceite, se hace reaccionar ste con

agua, para lograrlo, el agua de la parte inferior (recordemos que el aceite es ms

liviano que el agua) se recircula hacia la parte superior rocindola sobre la

superficie del aceite.

3. Agitacin La agitacin es una variante del punto anterior, lo que se lograagitando las sustancias reaccionantes, es mezclar ntimamente los reactivo

aumentando la superficie de contacto entre ellos.

4. Luz - Hay reacciones que en la oscuridad son muy lentas, como por ejemplo, lacombinacin del hidrgeno con el cloro. La luz solar acelera la reaccin de modo

tal, que a la luz solar directa, la reaccin se hace explosiva.

Lo mismo ocurre en la formacin de glcidos por los vegetales verdes a partir del

agua y el dixido de carbono en la fotosntesis. Ocurre lo mismo con la

descomposicin de sustancias poco estables, por tal motivo se envasan en

recipientes que impidan el paso de la luz, como por ejemplo,el perxido dehidrgeno.

5. Concentracin- La velocidad de una reaccin qumica es proporcional a laconcentracin en moles por litro (moles/litro), de las sustancias reaccionantes.

Si dos sustancias homogneas A y B (gases o soluciones) reaccionan:

A + BC + D

La velocidad de la reaccin es:

V = [A].[B]


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En la que los corchetes sealan concentraciones en moles por litro. Observemos

que si duplicamos la concentracin, por ejemplo, de la sustancia A, la velocidad de

la reaccin se duplica:

V* =2 [A].[B]

Si las sustancias que reaccionan son gaseosas, la concentracin de las mismas

aumenta disminuyendo el volumen, lo que se logra aumentando la presin.

En la figura anterior se observa, que aumentando la presin las molculas de las

sustancias reaccionantes se aproximan entre s, acrecentando la posibilidad de

choque entre sus molculas, y por consiguiente se acelera la reaccin.

6. Catalizadores- Se llaman catalizadores a las sustancias que intervienen en lasreacciones, acelerndolas o retardndolas y que siguen presentes al finalizar la

reaccin, es decir que no se consumen en esta, no son parte de los

productos reaccionantes. Las sustancias que retardan la velocidad de reaccin se

denominan inhibidores.

i. Catalizadores de contacto o heterogneos:

No reaccionan qumicamente con las sustancias del sistema: adsorben en su

superficie, las molculas de esas sustancias reaccionantes, aumentan, por

consiguiente, el nmero de choques entre ellas y aceleran la reaccin.

Una reaccin en la cual los reactantes y el catalizador no estn en la misma fase(estado) es una reaccin heterognea. Este tipo de catalizadores generalmente

producen una superficie donde las sustancias pueden reaccionar, estos

catalizadores funcionan adsorbiendo alguno de los reactantes, debilitando el

enlace en cuestin hasta el punto en que el otro reactante rompe dicho enlace. La

adsorcin es la adherencia de una sustancia a la superficie de otra.


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Algunos metales (finamente divididos para aumentar la superficie de contacto)

actan como catalizadores de contacto: platino, nquel, xido frrico

(Fe2O3),pentxido de vanadio (V2O5), entre otros. El dixido de azufre (SO2)

reacciona lentamente con el oxgeno. En presencia de platino y de calor, la

reaccin es inmediata.

ii. Catalizadores de transporte u homogneos:

Estos catalizadores actan interviniendo en la reaccin y luego se regeneran al

finalizar la misma. Un catalizador homogneo se encuentra en la misma fase

(estado) que los reactantes.

7. El estado fsico-El estado fsico de los reactivos condicionar la velocidad delas reacciones. Bastantes reacciones tienen lugar en estado gaseoso

preferentemente, o tambin en disolucin, pues as las molculas poseen mayor

libertad de movimiento y se ponen de manera ms sencilla en contacto con otras.Por lo general, las reacciones qumicas que tienen lugar en disolucin donde

participaniones,como por ejemplo, las reacciones deprecipitaciones o las de

neutralizacin entre cidos y bases, suelen ser bastante ms rpidas que las

reacciones en las cuales debe romperse un enlace qumico de tipocovalente.En

las reacciones heterogneas, la velocidad de reaccin es dependiente de la

superficie de contacto entre las dos fases, siendo mayor cuando mayor sea el

estado de divisin. De esta manera, un fragmento compacto de madera o de otra

sustancia, como el carbn, arder de manera ms lenta que si se encontrara

pulverizado, as el contacto del oxgeno que se encuentra en el aire, con los

combustibles ser mucho mayor, pudiendo incluso el carbn hecho polvo, llegar a

arder con una velocidad altamente explosiva. As tambin, el cinc en polvo

reacciona con cidos, como el cido clorhdrico de manera ms rpida, que si ste

estuviese en virutas.

8.Concentracin de los reactivos- Se puede comprobar cientficamente que lavelocidad crece cuando lo hacen las concentraciones de las especies

reaccionantes. Por lo general, en la mayora de las reacciones, la velocidad es

dependiente de la concentracin que haya de los reactivos, sin embargo, existen

casos en los que la velocidad de reaccin depende de las concentraciones de

cada especie que no aparecen en la ecuacin estequiomtrica de la reaccin

problema. Eso es debido, a que el mecanismo por el cual tienen lugar dichas

reacciones, es decir, la forma como los reactivos se transforman en productos,

tiene lugar de una manera compleja. Por lo cual, la comprobacin cientfica de la

velocidad de reaccin proporcionar una informacin de utilidad para poder

conocer el mecanismo de la reaccin.
http://es.wikipedia.org/wiki/Ioneshttp://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Enlace_covalentehttp://es.wikipedia.org/wiki/Precipitaci%C3%B3n_(qu%C3%ADmica)http://es.wikipedia.org/wiki/Iones


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Procedimiento:

EXPERIMENTO No. 1 Naturaleza de los reactivos:1) Se numeraron 3 vasos de precipitados de 100 mL. Al vaso 1 se agreg

trozo de sodio, al segundo uno de potasio y al tercero otro trozo de viruta.2) Observamos las reacciones. (Tabla No.1)3) Agregamos una gota de fenoftaleina a cada uno de los vasos.

EXPERIMENTO No. 2 Superficie de contacto:1) Se numeraron 2 tubos de ensaye y se agreg 0.5 HCl concentrado.2) A uno le agregamos Zinc en polvo y al otro un poco de granilla de Zinc.3) Se numeraron 2 tubos de ensaye y se agreg 0.5 HCl concentrado.

4) A uno le agregamos Carbonato de Calcio en polvo y en el otro un trozo deCarbonato de Calcio.

EXPERIMENTO No.3:1) En un tubo de desprendimiento limpio y seco colocamos 1g. de KClO32) Sujetamos el tubo de ensayo en la parte superior con las pinzas al soporte

universal de tal manera que quede un poco inclinado.3) Acercamos el mechero a la parte inferior del tubo y comprobamos la

presencia de oxgeno acercando una pajuela a la boca del tubo.

4) El tiempo que tard en terminar de desprender oxgeno fue de 2.42 min.5) En otro tubo volvimos a repetir el paso 1 y adicionamos aparte 0.2 g de

dixido de magnesio.6) Mezclamos ambas sustancias y repetimos los pasos 3 y 4. El tiempo que

tard en terminarse la reaccin fue de 3.45 min.

Observaciones:

EXPERIMENTO No.1:

Paso 3: El potasio de torna en color rosa fuerte, el sodio rosa claro y el magnesioen rosa plido.

EXPERIMENTO No.2:Paso 1 y 2: Una reaccin es ms tardada que la otra porque el slido tarda ms endisolverse, mientras que el reactivo en polvo, debido a su nivel de concentracin,tiene una superficie de contacto elevada.


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Paso 3 y 4: Sucede algo parecido, la diferencia de superficies de contacto provocaque sean, o ms rpidas o ms lentas sus reacciones.

EXPERIMENTO No.3:Al exponer el KClO3 con dixido de magnesio este hizo que el oxgeno se

desprendiera lentamente, mientras que slo este reaccion un poco ms lento.

Resultados:

EXPERIMENTO No.3:Obtuvimos la siguiente ecuacin:KClO3 KCl + O2

Conclusin: Hay diferentes factores que van a modificar el tiempo de reaccin

mas no la reaccin, sin embargo, esto no nos dice que sea mejor catalizar oagilizar la reaccin, dado que a veces, a pesar de que sea lenta el tipo deconcentracin de la reaccin u otros factores puede variar.

Bibliografa:- Qumica, Ed. Pearson. Autor: A. Garritz, J.A. Chamizo; pg. 575, 615.- www.qumica.net- es.chemistry.wikia.com

Anexos:

TABLA No.1

Muestra ObservacionesSodio Con el agua reacciona de inmediato.

Potasio Es extremadamente reactivo en contacto con el agua.Magnesio La reaccin fue muy lenta al contacto con el agua.
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