la temperatura

La temperatura
Un aumento de temperatura aumenta la velocidad de la reacción, con independencia de que ésta sea exotérmica o endotérmica. La explicación está en el hecho de que, al aumentar la temperatura, aumenta el número de moléculas con una energía igual o mayor que la energía de activación, con lo que aumenta el número de choques efectivos. La velocidad de la reacción se duplica por cada10ºC de aumento de temperatura.
Un ejemplo claro lo tenemos en las reacciones de degradación de los alimentos; para que el proceso sea más lento guardamos los alimentos a baja temperatura.
La velocidad de una reacción se define como la disminución de la concentración de un reactivo o el aumento de la concentración de un producto con el tiempo. Se expresa en términos de la concentración de uno delos reactivos o productos que intervienen en la reacción, siempre como una magnitud positiva y con unidades de concentración dividido por tiempo (M/s). Como ya se ha indicado en la práctica 10, la velocidad de reacción de una reacción química depende, principalmente, de los siguientes factores:
- La naturaleza de las sustancias que reaccionan
- La concentración de dichas sustancias
- Latemperatura
- La acción de catalizadores
En cualquier estudio cinético se determina la concentración de alguna de las especies que intervienen en la reacción en un determinado momento a una temperatura fija.
Se determina la cantidad de reactivo que queda o de producto que se forma cuando ha transcurrido cierto tiempo. Conociendo las cantidades iniciales de reactivos se calcula la variación de laconcentración con el tiempo.
Existen dos tipos de métodos experimentales para determinar las concentraciones, conocidos como método químico y método físico:
- En el método químico se retira una parte del sistema en reacción a intervalos fijos de tiempo, para efectuar un análisis y determinar la cantidad de reactivo o de producto, con lo cual se calcula la velocidad de reacción.
- En el métodofísico se mide alguna propiedad física de alguna especie de la reacción que es proporcional a su concentración, como por ejemplo la emisión o absorción de luz, la presión de los gases, la conductividad de las disoluciones.
Los métodos físicos son preferibles a los químicos porque éstos necesitan modificar o parar el sistema de reacción. Sin embargo en esta práctica vamos a utilizar un método químicopor su sencillez, para estudiar cinéticamente la reacción
MnO4 - + C2O4 2- + H+ Mn2+ + CO2 + H2O

En general puede decirse que la velocidad de una reacción aumenta al elevar la temperatura (como valor medio podemos decir que un aumento de 10 grados en la temperatura duplica la velocidad de la reacción). Esto es debido a que el aumento de temperatura incrementa laenergía media y la velocidad de las moléculas reaccionantes, aumentando el número de choques entre ellas y el número de moléculas que alcanza o supera la energía de activación, necesario para que el choque entre ellas sea eficaz. En 1889, Svanthe Arrhenius estableció empíricamente que las constantes de velocidad de muchas reacciones varían con la temperatura según la expresión:
k =Ae− Ea /RTDonde k es la constante de velocidad de la reacción, Ea es la energía de activación, y A es la constante de Arrhenius. Tomando logaritmos naturales en ambos miembros de la ecuación, esta queda como:
Ink= - -------- + InA
Así, si se representa gráficamente ln k frente a 1/T aparece una línea recta, lo que permite determinar el valor de la energía de activación. Alternativamente, esa ecuación puedeescribirse para dos conjuntos de valores de k y de temperatura, lo que permite eliminar la constante lnA. La ecuación resultante, denominada ecuación de Arrhenius, es:
In ------- = ------ ---- - -----

Donde T1 y T2 son dos temperaturas en grados Kelvin, k1 y k2 son las constantes de velocidad a esas temperaturas, Ea es la energía de activación (J mol-1 ) y R es la constante de los gases....