Cinética química

REACCIONES QUÍMICAS 4º E.S.O.
2.4. CINÉTICA QUÍMICA.
2.4.1. VELOCIDAD DE REACCIÓN.
En las reacciones químicas, unas sustancias químicas, los
reactivos, se convierten en otras, los productos. Pero esa
transformación puede ocurrir más o menos rápidamente.
La combustión de
una cerilla es una
reacción rápida
Una cerilla, en la que el fósforo se combina con el oxígeno
para producir óxido de fósforo(V) se consume rápidamente:
P4 + 5·O2
2·P2O5
La reacción es tan rápida y produce tanto calor, que incluso aparece una
llama y se emplea para iniciar otras reacciones.
Sin embargo, la reacción del hierro con el oxígeno,
oxidándose y formando óxido de hierro(III) es muy lenta,
2·Fe + 3·O2
2·Fe2O3
La oxidación de un metal
es una reacción lenta
por lo que los restos metálicos, al contrario que las cerillas, tardan años en
desaparecer.
2.4.2. REACTTIVOS.
La velocidad de una reacción química puede alterarse con relativa facilidad y
diversos factores. El más importante, es la naturaleza de los reactivos.
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Dependiendo de las sustancias que reaccionan la transformación será más o
menos rápida.
Por eso la oxidación del carbono o del fósforo es rápida, y hasta produce
llama:
P4 + 5·O2
2·P2O5
Los restos metálicos, a la interperie, también reaccionan con el oxígeno y se
oxidan, pero, en este caso, la reacción es lenta y el hierro o el aluminio puede
tardar años en desaparecer.
2·Fe + 3·O2
2·Fe2O3
2.4.3. TEMPERATURA.
Si se intenta disolver cacao soluble en leche fría, se forman grumos y la
disolución es dificultosa. Por el contrario, cuando la leche está muy caliente,
se disuelve con facilidad. Y es que la temperatura acelera la velocidad de las
reacciones químicas.
Para que una reacción química se produzca, las moléculas de los reactivos
deben chocar entre sí. Chocar con la suficiente velocidad como para que se
lleguen a romper y se recombinen los átomos, formando moléculas distintas,
las de los productos.
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La temperatura mide la velocidad media a la que se mueven las moléculas,
por lo que cuanto mayor sea la temperatura, con más velocidad se moverán
las moléculas y con más energía se producirán los choques entre ellas,
favoreciendo que se rompan las moléculas de los reactivos y se formen las
moléculas de los productos.
Por esto, cuanto mayor sea la temperatura, con más velocidad se producirá la
reacción.
2.4.4. GRADO DE DIVISIÓN.
Una cerilla de seguridad, de madera, arde
con facilidad y se consume totalmente.
Sin embargo, un trozo de leña es difícil de
encender y se apaga fácilmente. Esto se
debe a que la primera es pequeña y el
segundo es grande.
Si los reactivos están finamente divididos, como en el caso de la cerilla, hay
más superficie de contacto, es decir, más moléculas de reactivos que pueden
chocar unas con otras, para romperse y formar las moléculas de los
productos. Cuanto mayor sea el grado de división de los reactivos, con más
velocidad se producirá la reacción.
Un trozo de leña arde con dificultad, pero si se agrupan varios trozos, cuando
arde uno, arden los demás y, mientras están juntos, continúan ardiendo,
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aunque al separarse pueden apagarse. Por eso, aunque encender una
chimenea es difícil, no lo es tanto incendiar un bosque accidentalmente. Y es
que cuanta mayor cantidad de reactivos haya presente, más fácil es que las
moléculas choquen causando la transformación y más rápidamente se
producirá la reacción.
2.4.5. CATALIZADORES.
Cuando se quema la gasolina en el motor de un automóvil, aunque la reacción
se produce con rapidez, no toda la gasolina se consume, parte sale por el
escape del motor, contaminando el aire. En los tubos de escape se coloca
una sustancia, un catalizador, que hace que esos restos de gasolina sin
quemar, se quemen, disminuyendo los gases contaminantes que expulsa el
coche.
Los catalizadores son sustancias que, sin consumirse en la reacción, hace
que ésta se produzca más rápidamente o a menor temperatura.
La vida obtiene su energía de la combustión de la materia orgánica,
sustancias como las grasas y el azúcar que, al arder, producen gran cantidad
de energía. Pero la reacción directa con el oxígeno de la materia orgánica se
produce a tan alta temperatura que los seres vivos morirían. Para que esas
reacciones se produzcan a temperaturas que no causen la muerte de
animales y plantas, todas ellas, todas las reacciones biológicas, están
influidas y controladas por enzimas, catalizadores naturales, algunos de los
cuales están formados a partir de vitaminas.
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