Cinética, equilibrio químico y ph

CINETICA – EQUILIBRIO QUIMICO – pH

COLISIONES Y ENERGIA DE ACTIVACION:

Para que dos sustancias reaccionen, sus partículas (iones, moléculas o átomos), deben acercarse lo suficiente para que sus electrones del último nivel interactúen. Esta interacción es posible cuando las partículas de los reaccionantes chocan o colisionan entre sí, pero no siempre una colisión conduce a una reacción.Consideremos por ejemplo la reacción entre el hidrógeno y el yodo para formar yoduro de hidrógeno:

H2 + I2 2 HI

Para que esta reacción sea efectiva, las moléculas de hidrógeno en el momento de chocar con las de yodo deben llevar una velocidad adecuada. Si el choque se efectúa entre dos moléculas que se están moviendo a bajavelocidad, ellas simplemente rebotan debido a la repulsión que se produce entre las nubes electrónicas. Pero si las moléculas son más energéticas (se mueven a más velocidad), las fuerzas de repulsión pueden ser vencidas y las moléculas interactúan para formar los productos.

Lo anterior quiere decir que las partículas de los reaccionantes deben alcanzar entre ellas un mínimo de energía parareaccionar. La existencia de esta energía nos explica porque muchas reacciones no se producen espontáneamente como lo indican las respectivas situaciones. Por ejemplo: las ecuaciones de combustión nos dicen que la gasolina, el papel, la madera y muchos otros materiales reaccionan con oxígeno para formar dióxido de carbono y agua. Pero si dejamos un trozo de papel sobre una mesa no vemos que seenciende, a pesar de que está en presencia del oxígeno del aire. ¿Por qué? Lo que sucede es que bajo las condiciones ambientales comunes, las moléculas de papel (o madera, la gasolina, etc.) no poseen la energía mínima requerida para entrar en reacción. Para que tales reacciones se inicien es necesario, entonces, suministrar una energía adicional a los reaccionantes, la cual hacemos usualmentemediante el calentamiento. Esta energía adicional se conoce como Energía de Activación.

CINETICA QUIMICA

Cuando consideramos las reacciones que hacen parte de nuestra vida diaria, nos damos cuenta de que transcurren a diferentes velocidades. Unas son demasiado rápidas, como la ignición de la gasolina en los cilindros de un automóvil o como la explosión de la dinamita; otras toman mayortiempo como, por ejemplo, la cocción de los alimentos, y otras más tardan períodos considerables. Así, un clavo de hierro se oxida por exposición al oxígeno del aire, pero pueden tardarse años para que todo el hierro del clavo se convierta en óxido.

El estudio de la manera como se producen las reacciones y de su velocidad constituye el campo de la Cinética Química o Cinética de reacciones, áreasumamente útil sobre cuando se hace necesario acelerar o retardar un determinado proceso. Por ejemplo, ciertos alimentos como la papa o la manzana, se ennegrecen cuando se pelan o cortan. Esta reacción, conocida como reacción de pardeamiento, se evita o retarda por medio de un calentamiento moderado o por la adición de ciertas sustancias químicas. El calentamiento en este caso, inactiva otrassustancias presentes en tales alimentos, que son las que hacen más rápida la reacción de pardeamiento.

Por el contrario, muchas de las reacciones que se aplican en los procesos industriales proceden a velocidades relativamente bajas. En bastantes de estos casos es necesario acelerarlas para que el proceso resulte funcional o económico.

FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCION:

Loshechos experimentales muestran que la velocidad de las reacciones dependen fundamentalmente de cinco factores que son:

1. Naturaleza de los reaccionantes.
2. Estado de subdivisión de los reaccionantes.
3. Concentración de los reaccionantes.
4. Temperatura de la reacción.
5. Presencia de catalizadores.

1. Naturaleza de los reaccionantes:
Como una reacción química se realiza mediante el...