Teoría informe 9: factores que afectan la velocidad de una reacción

Práctica 9: Factores que afectan la velocidad de una reacción
Objetivos:
* Estudiar el efecto de la concentración del Na2S2O3 y del HCL sobre la velocdidad de la reacción: Na2S2O3(ac) +2 HClac → 2 NaCl(ac) +SO2(g) + Ss + H2O(l)
* Determinar el orden de esa reacción
* Estudiar el efecto de la temperatura sobre la velocidad de esa reacción
* Determinar la energía de activación dela reacción señalada
* Comprobar la dependencia de la velocidad de la siguiente reacción con la [H+ ] y con el grado de subdivisión del sólido: Mg s+2H+ac→ Mg+ac+ H2(g)
* Relacionar la velocidad de la reacción con la fuerza de varios ácidos y con el valor de Ka
Importancia de conocer la velocidad de una reacción
Conocer la velocidad de una reacción es de gran importancia. Para empezar,existe una cierta curiosidad intrínseca con respecto a la razón por la que las reacciones ocurrente a diferentes velocidades. Es necesario saber la velocidad de una reacción y los factores que controlan estas velocidades, para así tener una idea de la medida del tiempo en que los productos que obtendrán a partir de una reacción química y en cuanto tiempo los reactivos se consumirán, además saberqué factores afectan estas velocidades. Para citar algunos ejemplos: la fabricación de fuegos artificiales, las cuales necesitan reacciones muy rápidas, tanto para impulsarlos hacia el cielo, como para producir sus explosiones coloridas de luz, la contaminación de la capa de ozono, la fotosíntesis, las reacciones nucleares en cadena, que factores determinan qué tan rápido se descomponen losalimentos, que determina la velocidad con que se oxida una acero.
Factores que afectan la velocidad
1. El estado físico de los reactivos: Los reactivos deben colisionar entre sí para reaccionar. Entre más rápido colisionen las moléculas unas con otras, más rápido reaccionan. Cuando los reactivos se encuentran en fases diferentes, la reacción está limitada a su área de contacto. De este modo, lasreacciones que involucran sólidos tienen a proceder con más rapidez si el área superficial del sólido aumenta.
2. Las concentraciones de los reactivos: La mayoría de las reacciones químicas se llevan a cabo más rápido si aumenta la concentración de uno o más de los reactivos. Conforme aumenta la concentración, aumenta la frecuencia de las colisiones de las moléculas del reactivo, lo queorigina velocidades mayores.
3. La temperatura a la que ocurre la reacción: Las velocidades de las reacciones químicas aumentan conforme se incrementa la temperatura. Al aumentar la temperatura, aumenta la energía cinética de las moléculas. Cuando las moléculas se mueven más rápido, colisionan con más frecuencia y también con mayor energía, lo que aumenta las velocidades de la reacción.
4. Lapresencia de un catalizador: Los catalizadores son sustancias que aumentan las velocidades de reacción sin ser consumidos y afectan los tipos de colisiones que dan lugar a la reacción.
En esta práctica se va a determinar el efecto de la concentración de los reaccionantes y de la temperatura.
Factores que depende la constante de velocidad
La dependencia de la constante de velocidad de unareacción respecto de la temperatura se expresa por medio de la siguiente ecuación, conocida como la ecuación de Arrhenius:
k=Ae-Ea/RT (1)
Donde:
k: constante de velocidad
A: factor de frecuencia. Refleja la frecuencia de las colisiones.
Ea: energía de activación en la reacción (kJ/mol).
R: constante universal de los gases. Su valor es 8,314 (J/K.mol)
T: temperatura absoluta (K)

Laecuación (I), muestra que la constante de velocidad es directamente proporcional a “A” y, por tanto, a la frecuencia de las colisiones. Además por el signo negativo asociado con el exponente -Ea/RT, la constante de velocidad disminuye cuando aumenta la energía de activación y aumenta con el incremento en la temperatura.
Velocidad de reacción
Es el cambio en la concentración de los reactivos o...