La cinética química

Universidad de Costa Rica[pic 1]

Escuela de Química

Laboratorio de Química General II QU-0103

II Semestre 2015

 Distintos factores que influyen en la disolución de un confite en agua.

Estudiante: xxxx Carne: B51539     Carrera: Ing. Química      Grupo: 01         Asistente: XXXXX

La cinética química se encarga del estudio de la rapidez de una reacción.^[1]  La rapidez de una reacción contiene relación estrecha con la rapidez de formación y de descomposición. Depende de factores como la temperatura, el estado de los reactivos, las concentraciones y la presencia de un catalizador. Este último se caracteriza por ser utilizado para agilizar la velocidad de una reacción.^[2] Tiene aplicaciones industriales como la utilización de sustancias para atrasar la descomposición de alimentos, para acelerar procesos de fermentación o para la preparación de vinos blancos, donde el catalizador evita la oxidación del vino.^[3]

Una disolución es una mezcla de carácter homogéneo en donde se pueden encontrar dos o más sustancias con concentración variable.^[4] A la hora de evaluar la capacidad con la que un soluto se disuelve en un solvente, es necesario tomar en cuenta los factores que dependen del medio de disolución: la naturaleza del soluto y del solvente, la temperatura, la intensidad de agitación y el tamaño de las partículas del soluto. Además de las fuerzas intermoleculares que rigen las interacciones: soluto-soluto, soluto-solvente y solvente-solvente.^[5] 

De manera cualitativa y general, se dice que la temperatura tiene una relación directamente proporcional a la velocidad de disolución. Se justifica esta tendencia en base a que el incremento de temperatura aumenta la energía cinética de las partículas, y por lo tanto las colisiones son más frecuentes. Sin embargo, el efecto de la temperatura sobre las disoluciones es variado y depende mucho de las características químicas del soluto y del solvente.^[6] Por otro lado, entre más pequeña sea la partícula del soluto, tendrá una mayor área de contacto con el solvente.^[7] Esto permite que haya mayor interacción entre ambas partes, aumentando así la velocidad de disolución.^[8] En cuanto al grado de agitación, a mayor intensidad, habrá una mayor difusión entre los componentes de la disolución. Esta condición permite un aumento en la facilidad con la que se disuelve el soluto en el disolvente.

Es también fundamental evaluar el papel de la entropía y la entalpia en el proceso de disolución de un soluto. La entropía (S) hace referencia a que tan dispersa se encuentra la energía en un sistema químico. Este valor  se encuentra expresado en la segunda ley de la termodinámica, en donde se define que un ΔS positivo es característico de un proceso espontaneo.^[9]

El cambio de entalpia (ΔH) es la cantidad de calor que un sistema absorbe o libera en un proceso químico. Cuando el cambio de entalpia es negativo se favorece el proceso de disolución, mientras que cuando el valor es positivo, la reacción se ve desfavorecida.^[10] 

El objetivo principal de la práctica se enfoca en factores como la temperatura, el tamaño de las partículas y la agitación, ya que estos pueden influir en el proceso de disolución de sustancias.

Resultados y discusión.

Se observa la diferencia entre los distintos comportamientos; cuando no se alteró la disolución se utiliza como referencia de comparación, en donde también se puede apreciar que fue la parte que más tiempo tomo. Al agregar el proceso de agitación, el tiempo que tomo para disminuir fue mucho menor que sin agitación. Esto tiene su explicación en  que la agitación evita que se forme una barrera de disolución la cual no permite el contacto entre los dos disolventes, por lo que el proceso de disolución se agiliza. Por último, el proceso que menos tiempo tomo, fue al adicionar calor al sistema. Esto porque al aumentar la temperatura también aumenta la solubilidad del sólido, y por ende, disminuye el tiempo de disolución.

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