República Bolivariana De Venezuela
República Bolivariana de Venezuela Ministerio del Poder Popular para la Educación Colegio «El Carmelo» Asignatura: Química / 4to año de Cs «A» Profesora: Dominga Rigio OF9 Swip pase Alumnos: Mauro Tenias # Mariangel Stredel Reicheel Morales 432 Caracas, 14 de enero del 2016 Desarrollo 1. Defina los siguientes términos: Cinética Química: Es un área de la fisicoquímica que estudia la rapidez con que se producen las reacciones y propone explicaciones sobre las razones por las cuales éstas difieren, así como los mecanismos y los factores que la afectan.
Termodinámica: es el estudio de la interrelación entre el calor stán ligados a la dinámica química. Orden de Reacción: Catalizador. Es una sustancia que afecta la velocidad de una reacción, ya sea incrementandola o retardándola. Catálisis: Es el proceso general de alteración de la velocidad a través del empleo de catalizadores. Energía de Activación: es la energía mínima que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso.
La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada. Complejo activado: de una reacción química elemental es la isposición particular de los átomos en la cima de la barrera energética. Si representamos su energía frente a todas las coordenadas del sistema, generalmente veremos cómo es un mínimo energético en todas ellas, menos en la coordenada de reacción -que lleva de los reactivos a los productos-, en la que es un máxmo.
Reación endotérmica: es cualquier reacción química que absorbe energía. Si hablamos de entalpia, una reacción endotérmica es aquella que tiene un incremento de entalpia o OH positivo Reacción exotérmica: cualquier reacción química que desprenda energía, ya sea como luz o calor, 1 0 lo que es lo mismo: con na variación negativa de la entalpía; es decir: -AH. El prefijo exo significa «hacia fuera». 2. Clasificación de las reacciones atendiendo a la velocidad de reacción con que ocurren.
De ejemplos. 3. ¿Cómo se expresa la velocidad de una reacción? 4. Factores que modifican la velocidad de una reacción(Explique y cite ejemplos) Naturaleza de las sustancias reaccionantes: La tendencia a reaccionar que muestran unas sustancia reaccionar que muestran unas sustancias con otras se relaciona con la distribución y estructura tridimencional de los electrones perifericos, con la energía de los enlaces que unen los diferentes ?tomos y con la afinidad entre átomos , moléculas o iones presentes. or ejemplo: Si agregamos ácido clorhídrico a unos trozos de hierro y de magnesio de igual tamaño y forma, observaremos que la reacción del magnesio es mucho más vigorosa, es decir, el magnesio reacciona con mayor rapidez que el hierro, esto debido a que los átomos de magnesio presentan una tendencia mucho mayor a perder los electrones de su capa de valencia que los átomos de hierro. En otras palabras el magnesio es un metal más activo que el hierro.
Grado de Subdivisión de los Reaccionantes: el grado de subdivisión de un material está relacionado con su área uperficial; mientras más dividido se encuentre un material, mayor será el área de superficie expuesta, este factor es importante en una reacción debido a que al aumentar el grado de subdivisión de un reactivo, aumenta también la rapidez de la reacción química, porque el área superficial es mayor y puede reaccionar al mismo tiempo.
Por ejemplo, el carbón arde más rápido cuanto más pequeños son los pedazos; y si está finamente pulverizado, arde tan rápido que provoca una explosión. Concentración: en la mayoría de los casos una reacción química aumenta su rapidez al incrementarse la concentración de uno o ás de sus reactivos. Al aumentar la concentración de un reactivo aumenta también el número de sus partículas por unida 3 concentración de un reactivo aumenta también el número de sus partículas por unidad de volumen y el número de choques entre las partículas en movimiento.
Por ejemplo: Si colocamos masas iguales de cinc en tubos de ensayo y vertemos en uno solución diluida de ácido clorhídrico y, en el otro, igual cantidad de solución concentrada, observamos que la rapidez con que se preoducen ambas reacciones no son iguales, será mayor en el tubo de ensayo donde se vertió el ácido concentrado. La influnecia de las concentraciones de las sustancias reaccioantes constituye una generalización conocida como Ley de acción de masas.
Temperatura: la rapidez de la mayoría de las reacciones químicas aumenta al ocurrir un incremento de la temperatura, es por ello que los alimentos se descomponen más rápido a temperatura ambiente que en el refrigerador. Al aumentar la temperatura, se incrementa el desorden de las partículas de las sustancias reaccionantes, esto hace que aumente el número de colisiones efectivas entre partículas, permitiéndoles reaccionar y aumentando así la rapidez de reacción.
En general, y de forma indicativa, puede decirse que la velocidad de una reaccón se duplica cada 1 00C de aumento de temperatura. Esto explica por qué para evitar la putrefacción de los alimentos los metemos en la nevera o en el congelador. Por el contrario, si queremos cocinarlos, los introducimos en el horno o en una cazuela puesta al fuego. Presión: La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presión, que es, en efecto, equivalente a incrementar la concentración del gas.
Para las reacciones en f es, en efecto, equivalente a incrementar la concentración del gas. ara las reacciones en fase condensada, la dependencia en la presión es débil, y sólo se hace importante cuando la presión es muy alta. Catalizador:La presencia de un catalizador incrementa la velocidad de reacción (tanto de las reacciones directa e inversa) al proveer de una trayectoria alternativa con una menor energía de activación. El proceso general de alteración de velocidad a través del empleo de catalizadores, recibe el nombre de catálisis.
Por ejemplo, el platino cataliza la combustión del hidrógeno con el oxígeno a temperatura ambiente. 5. ¿Cómo puede actuar un catalizador? De ejemplos Un catalizador es una sustancia que afecta la velocidad de una reacción, ya sea incrementándola(Catalizador positivo) o retardandola(Catalizador negativo), interviniendo en ella pero sin llegar a formar parte de los productos resultantes de la misma. Por ejemplo, el oxígeno se puede obtener en el laboratorio por descomposición térmica del clorato potásico(KC103), a 5000C.
Sin embargo, si se adiciona una pequeña cantidad de dioxido de manganeso, Mn02, la reacción ocurre a 1500C, según la ecuación: 2KC103 n 2KCl + 302 Mn02 La acción de un catalizador se puede sintetizar como la isminución del valor critico de energía, Ea, necesario para que la reacción ocurra. Los mecanismos para lograr esta disminucion varían, desde la adsorción y por tanto, retención de los reactivos, hasta la formación de complejos activados entre reactivos y catalizadores. El efecto de los catalizadores se relaciona con un descenso en el valor de Ea.
La forma de act 5 La forma de actuar los catalizadores consiste en cambiar el mecanismo de la reacción, proporcionando un camino más simple, por lo que el tiempo de la reacción es menor. Toman parte activa en la reacción, formando compuestos intermedios ue se descomponen rápidamente regenerando el catalizador, por lo que éste no se consume. De esta forma, el catalizador cambia el mecanismo de la reacción y hace que ésta transcurra por un camino diferente de menor energía de activación.
Los catalizadores que ralentizan las reacciones, aumentando la altura de la barrera de energía, se llaman inhibidores. 6. Aplicación e importancia del uso de catalizadores 7. Representación gráfica de una reacción endotérmica y de una exotérmica 8. ¿Cómo afecta la presencia de un catalizador la energía de activación de una reacción? 9. Defina: Equilibrio Químico: es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo.
Normalmente, este sería el estado que se produce cuando una reacción reversible evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa Principio de Le Chatelier: A finales del siglo XIX, el químico francés Henry Le Châtelier(1850-1936) postuló que cuando en un sistema en equilibrio se modifica cualquiera de los factores mencionados, se afecta la velocidad de la reacción y el punto de equilibrio se esplaza en la dirección que tienda a contrarrestar el efecto primario de dicha alteració 10.
Tipos de equilibrio quí contrarrestar el efecto primario de dicha alteración. 10. Tipos de equilibrio químico. Cite y de ejemplos. 11. ¿Cómo se reconoce un sistema en equilibrio?
Debe tener los siguientes requisitos: 1) Toda situación de equilibrio se altera cuando se modifica la temperatura, pero se restablece cuando el sistema vuelve a la temperatura original 2) Cuando se alcanza el estado de equilibrio las propiedades observables del sistema (color masa del reactivo sin reaccionar emperatura entre otros), no varían con el tiempo 3) Solo puede existir equilibrio en un sistema cerrado; un sistema en el que ni la energía ni las sustancias entren o salgan continuamente 12. Representación gráfica del equilibrio Varia la concentración hasta alcanzar el equilibrio 13. ?Cómo se expresa cuantitativamente el equilibrio? La expresión matematica que representa el estado de equilibrio en un proceso químico proviene de la ley del equilibrio químico, cuyo enunciado es el siguiente: La constancia de equilibrio para una reacción es igual al cociente de dividir el resultado de multiplicar la concentración n equilibrio de los productos elevados al coeficiente que tienen en la ecuación y el resultado de multiplicar la concentración en equilibrio de los reaccionantes elevados también al coeficiente que tienen en la ecuación. 4. Alteraciones del equilibrio Una vez logrado el estado de equilibrio, en un sistema química con condiciones determinadas, las concentraciones de las especies química involucradas permanecen sin cambio alguno, a menos de que se produzca una perturbación desde el exterior. Según el principio de Le Chatelie que se produzca una perturbación desde el exterior. Según el principio de Le Chatelier, en el caso de que se roduzca u acción externa que perturbe el estado de equilibrio, tienen lugar una reacción química que lo establece de nuevo .
El principio del equilibrio considera que todo sistema en equilibrio sometido a una acción exterior se modifica en el sentido de ponerse a esa acción Concentración: la influencia de variaciones en la concentración sobre un sistema en equilibrio está regida por la ley de acción de masas: «La velocidad de una reacción química es proporcional al producto de las concentraciones molares de las sustancias reaccionantes». Si en una reacción N2 + 3H2 2 NH3aumenta la concentración del N2, el equilibrio se desplaza hacia la derecha para favorecer los productos.
Lo mismo ocurre si se incrementa la concentración de H2. Después de cierto tiempo se alcanza un nuevo estado de equilibrio de acuerdo a las nuevas concentraciones Al aumentar la concentración de los reaccionantes, se forma más producto Temperatura: La influencia de la temperatura sobre un sistema en equilibrio está comprendida en la Ley de Van ‘t Hoff, la cual plantea lo siguiente:»Cuando se aumenta la temperatura sobre un sistema en equilibrio, se ve favorecida la reacción que se produce por absorción de calor».
En el siguiente ejemplo, al producirse la elevación de la temperatura se ve favorecida la reacción directa ( ), porque absorbe calor, ésta es una reacción endotérmica, donde el equilibrio se desplaza para favorecer la formación de más productos. Presión: La presión es un factor que influye sobre los sistem 8 favorecer la formación de más productos.
Presión: La presión es un factor que influye sobre los sistemas gaseosos en equilibrio. La influencia de la presión sobre un sistema en equilibrio está comprendida en la Ley de Robin: «Cuando un sistema está en equilibrio, un aumento de presión avorece la reacción donde hay menor volumen; si se disminuye la presión favorece la reacción donde hay mayor volumen.
Cuando el volumen es igual en ambos miembros, los cambios de presión no modifican el equilibrio» Ejemplo 1: Cuatro moles de reaccionantes dan origen a dos moles del producto, por lo que un aumento de presión desplaza el equilibrio hacia la derecha, esto favorece la formación de amoníaco, ya que es la que procede con disminución de volumen. Presencia de un catalizador: se ha catalogado que ningún catalizar tiene efecto sobre la concentración de los reaccionantes y de los productos en equilibrio.
Esto se debe a que si un catalizador acelera la reacción directa también hace lo mismo con la reacción inversa, de modo que si ambas reacciones se aceleran en la misma proporción, no se produce ninguna alteración del equilibrio: – Síntesis del amoniaco hierro – Producción del ácido sulfúrico oxido de nitrógeno II, platino – Cracking del petróleo sílice-aluminio – Hidrogenación de un hidrocarburo insaturado n[quel, platino o paladio – Oxidación de hidrocarburos del escape oxido de vanadio, platino, paladio – de los automóviles – Isomeración (conversión de n-butano a Isobutano) ácido sulfúrico g
