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Tercer Año Medio Química Ministerio de Educación

Unidad 3 Cinética química
Contenidos

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Medición de la velocidad de una reacción simple, a lo menos a dos temperaturas y a dos concentraciones iniciales de reactantes; determinación del orden de reacción; cálculo de las constantes de velocidad; estimación de la energía de activación. Introducción a los mecanismos de reacción;reacciones químicas reversibles y equilibrio químico. Composición química y características físicas de catalizadores de uso en la vida cotidiana. Redacción de un ensayo de no más de 300 palabras acerca de la influencia de la temperatura en las reacciones de descomposición de alimentos.

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Unidad 3: Cinética química

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Aprendizajes esperados

Los alumnos y alumnas: • • •identifican el concepto de velocidad de reacción; relacionan las velocidad de reacción directa e inversa con la obtención del equilibrio químico; reconocen que la velocidad con que ocurre una reacción determinada depende principalmente de dos factores: concentraciones y temperatura; reconocen el concepto de mecanismo para explicar la cinética de una reacción simple; asocian a una reacción una determinadaenergía de activación; distinguen entre los conceptos de catalizador e inhibidor; valoran la importancia de los catalizadores, particularmente en la catálisis enzimática de procesos de importancia bioquímica, y en los convertidores catalíticos de motores de combustión interna.

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Conceptos estructurantes de la unidad

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velocidad de reacción, v factores que afectan la velocidadde reacción

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etapa determinante molecularidad teoría de colisiones energía de activación catalizador

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ley cinética reacción elemental constante de velocidad

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Orientaciones didácticas

El estudio de la cinética dará oportunidad al docente para estimular a alumnos y alumnas a aprender que las reacciones químicasno ocurren de manera instantánea y que sus velocidades se sitúan en un amplio intervalo: algunas reacciones son extraordinariamente lentas y en ellas, macroscópicamente, no se detectan cambios medibles en un lapso de tiempo considerable; en el otro extremo, hay reacciones que parecen ocurrir de manera instantánea. Lo anterior es importante en relación a las unidades precedentes: la termodinámicade un proceso sólo permite hacer predicciones sobre su factibilidad, pero no acerca de la velocidad con que dicho proceso ocurre. De esta manera, los estudiantes comprenderán más fácilmente que el estado de equilibrio para una reacción química muy lenta puede ser prácticamente inalcanzable. Alumnas y alumnos conocen procesos lentos como la oxidación de algunos metales al aire (hierro, cobre,etc.), algunos de los cuales se recubren de una capa de óxido que protege la superficie del metal y hace muy lenta la oxidación. Los estudiantes han escuchado o leído sobre los devastadores efectos de una explosión de gas natural o de gas licuado y es importante que comprendan que dicha explosión es producida por una reacción química muy rápida, que está acompañada por un gran aumento de la temperaturay una brusca expansión, producida por la generación de gases y dicho aumento de la temperatura. El tema anterior, referido a la velocidad de reacción, deberá conectarse con los factores que influyen sobre ésta: la temperatura y la concentración de las especies que intervienen en la reacción. En reacciones heterogéneas, como la de un metal con ácido, los estudiantes aprenderán acerca de laimportancia del tamaño de partícula del sólido. Los factores que afectan la velocidad de reacción deberán ser aprendidos y comprendidos por los alumnos y alumnas como un saber que es aplicable a la comprensión de muchos fenómenos de la vida cotidiana. En relación al efecto de la temperatura, los estudiantes habrán observado que un alimento se conserva más tiempo en el refrigerador que fuera de él, pero...