4.2. REACCIONES QUÍMICAS.

Transcripción

1 4.2. REACCIONES QUÍMICAS REACTIVOS Y PRODUCTOS Las transformaciones químicas son aquellas en las que las sustancias que están presentes originalmente desaparecen para aparecer unas sustancias nuevas. Estas transformaciones se llaman reacciones químicas. Las sustancias que empiezan y van desapareciendo, transformándose en otras reciben el nombre de reactivos, mientras que las sustancias que se van produciendo por la transformación química que sufren los reactivos se conocen con el nombre de productos. En principio, antes de que empiece la reacción química, sólo tendremos reactivos. Cuando la reacción química comienza, la cantidad de reactivos va disminuyendo y aparece y aumenta la cantidad de productos. Al finalizar la reacción, normalmente tendremos productos y no habrá alguno o algunos de los reactivos iniciales. A veces los productos de la reacción química son, a su vez, reactivos de otra. Tendremos entonces un conjunto de reacciones químicas sucesivas. Un caso especial es cuando los productos dan lugar a la misma reacción química, pero en sentido inverso, originando las sustancias iniciales. Esta reacción, que se da en los dos sentidos, se llama equilibrio químico. 196

2 ENERGÍA DE ACTIVACIÓN Aunque pongamos la madera en la chimenea por sí sola no prenderá. Lo mismo ocurre con una cerilla o un mechero. Si pulsamos la palanca del mechero, el gas sale de su depósito, pero no arde. Para que una reacción comience necesita energía, energía que se conoce con el nombre de energía de activación. Por eso para que la cerilla prenda debemos frotarla con el rascador de la caja de cerillas. Así la cerilla se calienta y el combustible de su cabeza prende, ese calor suministrado con el frotamiento es la energía de activación. En una reacción química, las moléculas de los reactivos deben chocar, para poder romperse, intercambiar sus átomos y producir otras moléculas distintas. Para que esto ocurra el choque ha de ser suficientemente fuerte, es decir, las moléculas se deben mover a suficiente velocidad. Como la velocidad de las moléculas está relacionada con la temperatura de la sustancia, se necesita calentarla, elevar su temperatura, para que la reacción de comienzo. La energía de activación depende de la reacción en sí. Por eso para encender una cerilla basta con frotar en un rascador, mientras que prender la leña de la chimenea es más dificultoso. 197

3 VELOCIDAD DE REACIÓN La velocidad de reacción es la cantidad de reactivo que desaparece en un tiempo de terminado o la cantidad de producto que aparece en ese tiempo. Todas las reacciones no se producen con las misma rapidez, es decir, no en todas las reacciones los reactivos desaparecen con las misma velocidad y aparecen los productos de igual forma. Así, la combustión de una cerilla y la oxidación de una lata, aunque son procesos análogos (una sustancia que se combina con el oxígeno del aire) se producen a muy distinta velocidad de reacción. Mientras que la cerilla se consume en unos segundos, la lata puede tardar meses, e incluso años, en desaparecer. Si la velocidad de la reacción es muy grande, se trata de una reacción explosiva, ya que se produce una explosión. Varios factores intervienen en la velocidad de reacción: La naturaleza de los reactivos: Si los reactivos que intervienen en la reacción son distintos, se trata de reacciones distintas y, evidentemente, tendrán velocidades de reacción distintas. Así la combustión de la madera o del carbón (intervienen oxígeno y carbono) es más rápida que la oxidación de una parrilla (intervienen hierro y oxígeno). 198

4 El grado de división de los reactivos: Si intentamos prender madera, cuanto más pequeño sea el tamaño de la madera más fácilmente arderá. Esto se debe a que si los trozos son pequeños habrá más contacto entre la madera y el aire y, por tanto, más moléculas chocarán unas con otras, facilitando la reacción. La temperatura: Al aumentar la temperatura, las moléculas se mueven con más rapidez, así que es más fácil que choquen con la suficiente energía y se produzca la reacción. Por eso, si bien es difícil encender un montón madera, una vez encendido, cualquier nuevo trozo de madera arderá con más facilidad. La presencia de catalizadores: Los catalizadores son sustancias que, aunque no parecen intervenir en la reacción porque se recuperan al terminar ésta, aceleran su velocidad. Son muy importantes en la industria química y sin ellos no se podrían fabricar margarinas, plásticos, abonos, insecticidas y muchas de las sustancias que conocemos y usamos habitualmente ACTIVIDADES a) Para el aula: Busca en el diccionario el significado de las siguientes palabras y anótalo en tu cuaderno. Si en la definición no comprendes alguna palabra, búscala también y escribe su significado: 199

5 Equilibrio Reactivo Disminuir Sucesivo Catalizador Qué es un equilibrio químico? Qué factores intervienen en la velocidad de una reacción química? Cómo influye la temperatura en la velocidad de una reacción química y por qué? Qué es la energía de activación? b) Para casa: Cómo se denominan las sustancias que desaparecen en una reacción química? Y las que aparecen? Qué nombre recibe la energía necesaria para que empiece una reacción química? Cuando una reacción se produce muy rápidamente qué es lo que produce? Qué arderá con más facilidad: un trozo de madera o el mismo trozo convertido en serrín? Por qué? Qué es un catalizador? 200

6 Experiencia 20 Velocidad de reacción. Material: Mortero. Tubos de ensayo. Globos y gomilla. Gradilla. Reactivos: Marmolina. Ácido clorhídrico al 5 %. Ácido clorhídrico al 1 %. Ácido clorhídrico al 0.1 %. Procedimiento: Con el mortero, convierte parte de la marmolina en un polvo fino. Vierte un poco del polvo en un globo y coloca en otro globo marmolina no pulverizada (como 1 g). Llena hasta 3 cm dos tubos de ensayo con ácido clorhídrico al 0.1% y coloca los globos anteriores sobre los tubos, sujetándolos con ayuda de las gomas y sitúalos en la gradilla. Vierte el contenido de cada globo dentro del tubo. Pon en tres globos 3 gramos de marmolina y sujétalos como anteriormente en tres tubos de ensayo en los que has puesto anteriormente unos 3 cm de ácido clorhídrico al 5, 1 y 0.1%. Vierte el contenido de cada globo en el tubo. 201

7 Responde en tu cuaderno: Qué ocurre con los globos? Qué globo se ha inflado antes? Depende la velocidad de la reacción de la concentración del ácido? Y de la pulverización de la marmolina? Cómo? 202