República Bolivariana de Venezuela Unidad Educativa Colegio Valle Alto Carrizal. Estado Bolivariano de Miranda Cátedra: Química General 3er año Docente: Aurelia Serrano
Clase a distancia N°4
Rapidez de Reacción Química. Velocidad de Reacción
GUIÓN DE DISPOSITIVAS
Diapositiva N° 1
Buenos días jóvenes, espero que se encuentren muy bien, al igual que
su familia y les pido que por favor se mantengan en sus casas, para
evitar así el contagio y propagación del virus que hoy día afecta a
tantos países del mundo. No observé a través del grupo que
expusieran alguna duda o inquietud sobre la clase pasada, por lo que
espero que hayan entendido todo muy bien, les recuerdo que ese es
un tema que volverán a estudiar Dios mediante en cuarto año.
Hemos culminado con todo lo referente a la formación de los
compuestos químicos, a las nomenclaturas que se emplean para
nombrarlos y al uso e importancia de algunos de esos compuestos.
Para la mañana de hoy estaremos trabajando con un tema muy
interesante en que están implícitos los temas que hasta el momento
hemos trabajado. El tema que nos ocupa el día de hoy es el de las
reacciones químicas y la velocidad de reacción, se trata de un tema
muy interesante ya que a través de el explicaré que ocurre cuando
reaccionan los compuestos entre sí , como se clasifican las reacciones
químicas y de que factores dependen las mismas. La clase del día de
hoy se encuentra colgada en el blog del colegio en presentación power
point con su respectivo audio, al igual que la actividad evaluativa y el
guión de las diapositivas, de igual forma la clase se encuentra en
youtube. Recuerden que cualquier inquietud la puentes hacer a través
del grupo de dudas. Espero que disfruten de este tema tanto como
yo. Se les quiere y extraña muchísimo.
Diapositiva N°2
En la presente imagen podemos observar determinados
fenómenos que nos son muy comunes en nuestro día a día, por
ejemplo la combustión de la madera, cuando cocinamos observamos
que los líquidos por acción del calor se evaporan para luego
condensarse, sabemos que una batería permite el funcionamiento de
un sinfín de artefactos y equipos, probablemente has observado como
las rejas de las casas y hasta los mismos vehículos con el tiempo se
oxidan, debido a que se encuentran en contacto directo con el oxígeno
atmosférico, todos estos fenómenos y muchos más nos evidencian que
se están produciendo cambios en los materiales, los cuales pueden
observarse como simples cambios en los estados físicos de las
sustancias y en otros la formación de nuevas sustancias. En el primer
caso estamos ante la presencia de cambios físicos y en la segunda
ante la presencia de cambios químicos
Diapositiva N°3
Los cambios físicos son aquellos que no producen modificaciones
en la estructura y/o composición de las sustancias, es decir, ante el
cambio estas no cambian su naturaleza, mientras que en los cambios
químicos se producen nuevas sustancias con características y
propiedades distintas a las que le dieron origen
Diapositiva N°4
Deben recordad que en el primer lapso estudiamos en el
Tema 3 los estados de la materia, que mejor ejemplo que el
presentado acá para explicar como el agua en estado sólido
cuando se le suministra calor, se funde pasando a estado
líquido, proceso que se denomina fusión (pero sigue siendo
agua) , de continuar con el aumento de temperatura esta
sustancia en estado líquido pasa a su estado gaseoso,
proceso que se conoce como ebullición, evaporación o
vaporización (pero sigue siendo agua) .esos dos procesos,
fusión y evaporación se les denomina cambios progresivos,
pero si por el contrario hay una disminución de la
temperatura, el agua condensada puede pasar nuevamente a
líquida y de disminuir más la temperatura hasta los 0º c, pasa
a estado sólido, estos procesos se denomina respectivamente
condensación y solidificación y son cambios regresivos. Hay
materiales como el conocido hielo seco que puede pasar
directamente de sólido a gaseoso sin pasar por liquido, este
proceso, recordemos se llama sublimación. Otro ejemplo muy
sencillo a través del cual podemos observar la transformación
física del agua es a través del ciclo del agua o ciclo
hidrológico, en el cual el agua de los mares, ríos o lagos se
evapora por acción del calor, al ascender y encontrarse un
frente más frío se condensa para luego precipitarse bien sea
en forma líquida(lluvia) o sólida (granizo) , podemos ver
entonces que estos cambios son reversibles, es decir la
sustancia puede pasar nuevamente a sus estado inicial. En
otro ejemplo que tenemos en esta diapositiva en un material
que está siendo golpeado por un martillo, el cambio que
experimenta es solo del tamaño de sus partículas pero sigue
siendo el mismo material
Diapositiva N° 5
En cuanto a los cambios químicos, los mimos conllevan a la
modificación total de las sustancias iniciales, la oxidación por ejemplo
es un cambio químico. Los cabios químicos son por lo general
irreversibles, que significa, que la sustancia final tiene no puede volver
a su forma inicial, ya que posee nuevas características y nuevas
propiedades
Diapositiva N°6
Resumiendo lo visto hasta el momento tenemos que en los cambios
químicos se producen nuevas sustancias, mientras que el los cambios
físicos, solo experimentan cambio de estado físico o de fase
Generalmente los cambios químicos son irreversibles y una vez que
ocurren son permanentes, mientras que en los cambios físicos, el
cambio solo permanece mientras dura la causa que lo origina. En el
ejemplo del agua, mientras estemos suministrando calor se produce el
cambio, pero cuando se deja de proporcionar calor el cambio
desaparece.
Los cambios químicos regularmente van acompañados de variación de
energía, mientras que los físicos de muy poca
Diapositiva N°7
Antes de entrar al estudio de las reacciones químicas es
importante mencionar que la rama de la química que estudia este
fenómeno es la cinética química, así como los factores que afectan a
las reacciones químicas
Diapositiva N°8
¿Qué es una reacción química?
Las reacciones químicas son procesos termodinámicos de
transformación de la materia, en estos intervienen dos o más
sustancias llamadas reactivos o reactantes que cambian
significativamente produciendo nuevas sustancias, durante este
proceso se consume o libera energía.
Durante la reacción las sustancias que reaccionan alteran su estructura
y composición molecular, produciendo nuevas sustancias con
características totalmente deferentes a las que le dieron origen
Recordemos también que toda reacción química se representa
simbólicamente a través de una ecuación química, en donde las
sustancias que se encuentran en el lado izquierdo se denominan
sustancias iniciales o reactivas y las del lado derecho productos
Las reacciones químicas pueden ser espontánea, como la oxidación de
los metales, la maduración de los frutos, el proceso fotosintético o
llevarse a cabo en ambientes controlados como un laboratorio
Diapositiva N° 9
• Pueden ser reversibles o irreversibles: Si los productos
pasan a ser reactantes, se dice que la reacción es reversible. Si
en cambio, cuando los productos no vuelven a formar los
reactantes que les dieron origen, se habla de reacciones
irreversibles. Por ejemplo, cuando se transforma el azúcar en
caramelo al calentarlo, por más que enfriemos el caramelo es
imposible que este vuelva a transformarse en azúcar.
• Los átomos no cambian: en una reacción química, los átomos
siguen siendo los mismos, lo que cambia es la forma como están
unidos entre ellos.
• La mayoría de la reacciones que ocurren en los organismos
tienen lugar en soluciones acuosas, esto es, las sustancias están
disueltas en el agua.
• Pueden ser simples, requieren solo un paso para que los
reactantes se transformen en productos. Otras reacciones son
más complejas, por lo que presentan varios pasos entre
reactantes y productos. Entre los pasos, se pueden formar
compuestos intermediarios, que no son ni reactantes ni
productos.
• La cantidad de átomos en los reactantes es igual a la cantidad de
átomos en los productos
Diapositiva N° 10
Algunas evidencias que demuestran que ha ocurrido un a
reacción química son la formación de un precipitado, la variación de
temperatura, el desprendimiento de gas, cambio de color, entre otros.
Para que este punto quede más claro les dejo este link para que vean
un video en donde hay algunas experiencias de laboratorio que
demuestran que ha ocurrido una reacción química
Diapositiva N° 11
Las reacciones químicas se clasifican en atención dos
criterios
1.- En es cuanto a si la reacción consume o libera energía, en
el primer caso, cuando absorben energía se denominan
reacciones endotérmicas y cuando liberan energía se
denominan reacciones exotérmicas
2.- El segundo criterio es en función al número de sustancias
que reaccionan y al número de sustancias que se producen, en
tal sentido las reacciones se clasifican en
a.- Combinación o síntesis
b.- Descomposición
c.- Desplazamiento o sustitución imple
d.- Doble desplazamiento o sustitución doble
A continuación estaré explicando y dando ejemplo de cada una
de estos tipos de reacciones químicas
Diapositiva N° 12
Las reacciones endotérmicas son aquellas en las que los
reaccionantes absorben energía de su entorno, permitiendo la ruptura
de las fuerzas intermoleculares que mantienen unidas a las sustancias
que reaccionan y esto permite la formación de nuevas sustancias
En el caso de las reacciones exotérmicas, ocurre lo contrario, se
desprende energía al entorno cuando los reactantes se transforman en
nuevos productos.
Diapositiva N° 13
En esta diapositiva podemos observar algunos ejemplos de
reacciones endotérmicas y exotérmicas.
Diapositiva N° 14
Reacción de combinación o síntesis. Variedad de cambio químico en la
cual dos sustancias simples o compuestas reaccionan para dar origen a
una sola sustancia. Fórmula general A + B AB
Diapositiva Nº 15.- Ejemplos
Diapositiva N° 16
Reacción de descomposición. Variedad de cambio químico en el cual
una sustancia reacciona dando origen dos o más sustancias. Formula
general AB A +B
Diapositiva Nº 17.- Ejemplos
Diapositiva N° 18
Desplazamiento o Sustitución simple: Variedad de cambio químico en
el cual una sustancia por ser muy activa (escala de actividad de los
metales) logra desplazar a otra sustancia represente en un compuesto
ocupando su lugar, la sustancia desplazada forma una molécula
gaseosa, se precipita o combina con otra sustancia. Fórmula general
A + BC AC + B
Diapositiva N° 19 Ejemplos
Diapositiva N° 20
Doble Desplazamiento o Sustitución doble: variedad de cambio químico
en el cual dos sustancias compuestas reaccionan para dar origen a dos
sustancias compuestas totalmente diferentes .
Fórmula General AB + CD AD +CB
Diapositiva N° 21 Ejemplos
Diapositiva N° 22. ¿Cuál es el mecanismo de reacción que permite
la formación de nuevas sustancias? El mecanismo se explica a través
de la teoría de las colisiones. Esta teoría considera alas moléculas
como partículas que chocan de forma continua unas con otras. Para
que la reacción se de, los choques deben ser efectivos para que
activen a las moléculas de los reactivos mediante la llamada energía de
activación- Para que el choque sea efectivo se deben cumplir dos
condiciones:
1.- Que el choque genere suficiente energía para romper los enlaces
entre los átomos, lo que permitirá el desarrollo de la reacción
2.- Que el choque se realice con la orientación adecuada para la
formación de nuevas sustancias
Diapositiva N° 23. Se define la velocidad de reacción como la
cantidad de sustancia (mol) que se transforma en una determinada
reacción por unidad de tiempo (segundos). Por ejemplo la oxidación
del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que
puede tardar muchos años, pero la combustión de un gas es una
reacción que sucede en fracciones de segundo. Existen diversos
factores que afectan la velocidad de una reacción, estos son: la
naturaleza del reaccionantes, la concentración, la temperatura, el
grado de división del reaccionantes y la presencia de los catalizadores,
a continuación estudiaremos cada uno de ellos
Diapositiva N° 24 Naturaleza del reaccionantes. La tendencia a
reaccionar que muestran las sustancias depende de sus distribuciones
especiales, de su energía y de su afinidad por las partículas de otras
sustancias. En general podemos decir que las partículas iónicas
reaccionan más rápidamente que las moleculares
Diapositiva N° 25
Temperatura: La rapidez aumenta cuando se incrementa la
temperatura. Una elevación de la temperatura hace que las partículas
se muevan más rápido, incrementándose la frecuencia de los coques
entre ellas y en consecuencia la rapidez de la reacción
Grado de sub división de los reaccionantes: Ya sabemos que para
que ocurra la reacción química las partículas deben ponerse en
contacto, mientras más dividido se encuentre en reaccionantes más
rápido ocurrirá la velocidad de la reacción debido ha que hay menos
superficie de contacto
Concentración: A medida que la concentración de un reactivo es
mayor, más rápidamente ocurrirá la reacción. E otras palabras a mayor
concentración, mayor velocidad de reacción y viceversa, esto es debido
a que hay un mayor número de moléculas interactuando y habrá mas
choques, lo que facilita el progreso de la reacción
Catalizadores. Un catalizador es una sustancia que cuando se
encuentra en pequeñas cantidades puede acelerar o retardar la rapidez
de una reacción sin que se consuma en ella, una vez que la reacción
ha culminado, el catalizador puede recuperarse de la mezcla sin que
haya sufrido ningún cambio químico
Existe catalizadores biológicos y catalizadores químicos. Los
catalizadores biológicos se encuentran en todos los seres vivos y se les
llama biocatalizadores (enzimas) y son los responsables d catalizar las
acciones metabólicas del organismo. Los catalizadores químicos son de
gran importancia en la industria, gracias a ellos se pueden obtener
muchos productos de uso común
Diapositiva N° 26 Calculo de la velocidad de la reacción se
determina mediante la fórmula masa de la sustancia que reacciona
(mol) entre el tiempo que dura la reacción (segundos).
El número de moles se calcula dividiendo la cantidad de sustancia
entre su peso molecular. Nota: El peso molecular es un valor que s
encuentra en la tabla periódica
Diapositiva N° 27 Importancia de las reacciones químicas
La importancia de las reacciones químicas es notoria en muchos aspectos de la
vida diaria en fenómenos tales como explosiones; procesos vitales tales
como alimentación, respiración entre otros. Todas las sustancias que a diario
utilizamos son o fueron producto de reacciones químicas.
Estamos rodeados por reacciones químicas; tienen lugar en laboratorios, pero
también en fábricas, automóviles, centrales térmicas, cocinas, atmósfera, interior
de la Tierra. Incluso en el cuerpo humano ocurren miles de reacciones químicas a
cada instante, que determinan lo que hacemos y pensamos.
Diapositiva Nº 27.- Gracias por su atención