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INTRODUCCIÓN

En el estudio de la velocidad de la reacción química también llamada cinética química o cinética de las reacciones. Las aplicaciones de la cinética de las reacciones son numerosas. En la síntesis industrial de sustancias las velocidades de reacción son tan importantes como las constantes de equilibrio La rapidez o velocidad de una reacción se expresa en términos de la concentración de uno de los reactivos o de los productos involucrados en la reacción general. La rapidez se define como el índice de cambio con el tiempo de la concentración de un reactivo o producto.

Al determinar la velocidad de una reacción, lo que se observa experimentalmente es la variación de la concentración de uno o más de los reactivos o de los productos de reacción en función del tiempo. En los experimentos cinéticos se obtiene información sobre las concentraciones de las especies reaccionantes en función del tiempo. La ecuación cinética que gobierna la reacción es una ecuación diferencial que da las velocidades de variación de las concentraciones de las especies que reaccionan. Para obtener las concentraciones frente al tiempo a partir de la ecuación cinética, debe integrarse la misma. Se ha de suponer que la reacción transcurre a temperatura constante, si la T es constante la constante cinética K también lo es; el volumen es constante la reacción es "irreversible", entendiéndose por ello que la reacción inversa apenas tiene lugar.

Esto será correcto si la constante de equilibrio es muy grande o si se estudia únicamente la velocidad inicial.

VELOCIDAD DE LA REACCIÓN QUÍMICA

La velocidad de reacción química es como la cantidad de reactivos que se transforman por unidad de tiempo, es decir, mide el cambio en la concentración de los reactivos o productos por unidad de tiempo. Así, existen reacciones en la Naturaleza que se pueden producir de manera instantánea o puede tratarse de un lento proceso. Pero también hay que tener en cuenta los factores que pueden afectar a la velocidad de producción de reacciones químicas (por ejemplo, la naturaleza de las sustancias reactivas, la temperatura, concentración, superficie de contacto, catalizadores...).

• Nuestro objetivo en la práctica 2.1 "Lluvia de oro" es observar una reacción de precipitación, además de comprobar la solubilidad de las sustancias varía con la temperatura y observar lo llamado fenómeno de cristalización.

• En la práctica 2.2 "Análisis de la velocidad de la reacción de decoloración del permanganato potásico" el objetivo es estudiar la influencia de los factores citados con anterioridad (temperatura, concentración, naturaleza...) a través de dos reacciones.

DEFINICIÓN DE LA REACCIÓN QUÍMICA

Se define la velocidad de una reacción química como la cantidad de sustancia formada (si tomamos como referencia un producto) o transformada (si tomamos como referencia un reactivo) por unidad de tiempo. La velocidad de reacción no es constante. Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den choques entre las moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de choques y con ella la velocidad de la reacción. La medida de la velocidad de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo, esto es, para medir la velocidad de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, bien la cantidad de producto que aparece por unidad de tiempo.

IMPORTANCIA DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Ácidos Bases

▪Tienen sabor agrio (ácido). ▪Tienen sabor amargo.

▪Reaccionan con ciertos metales, como Zn, Mg o Fe, para dar hidrógeno ▪Reaccionan con las grasas para dar jabones.

▪Reaccionan con las bases para dar sales ▪Reaccionan con los ácidos para dar sales.

Son sustancias ácidas: el ácido clorhídrico (HCl); el ácido bromhídrico (HBr); el ácido nítrico (HNO3); el ácido carbónico (H2CO3) y el ácido sulfúrico (H2SO4), entre otros Son sustancias básicas el hidróxido de amonio o amoniaco disuelto en agua (NH4OH); y los hidróxidos de los metales alcalinos (LiOH,NaOH, KOH,...) y alcalinotérreos, como el Ca(OH)2, y Mg(OH)2, entre otros

Estamos rodeados por reacciones químicas; tienen lugar en laboratorios, pero también en fábricas, automóviles, centrales térmicas, cocinas, atmósfera, interior de la Tierra... Incluso en nuestro cuerpo ocurren miles de reacciones químicas en cada instante, que determinan lo que hacemos pensamos.

De toda la variedad de reacciones posibles, vamos a ver dos: las de neutralización y las de combustión. Pero antes de verlas, es necesario conocer y dominar el concepto de ácido y base.

- Ácidos y bases

Las características de los ácidos y las bases se resumen en el siguiente cuadro:

Para distinguir si una sustancia es ácida o básica, se utiliza la escala de pH, comprendida entre el 1 y el 14:

• Si una sustancia tiene un pH igual a 7, se dice que es neutra, ni ácida ni básica (por ejemplo, el agua pura).

• Si una sustancia tiene un pH menor que 7, tiene carácter ácido.

• Si una sustancia tiene un pH mayor que 7, tiene carácter básico.

CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

A. La o las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.

B. Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:

 Reacción exotérmica: se desprende energía en el curso de la reacción.

 Reacción endotérmica: se absorbe energía durante el curso de la reacción.

C. Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.

LOS CAMBIOS EN LA MATERIA

La materia puede sufrir cambios mediante diversos procesos. No obstante, todos esos cambios se pueden agrupar en dos tipos: cambios físicos y cambios químicos.

CAMBIOS FÍSICOS

En estos cambios no se producen modificaciones en la naturaleza de las sustancias o sustancias que intervienen. Ejemplos de este tipo de cambios son:

• Cambios de estado.

• Mezclas.

• Disoluciones.

• Separación

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