CINÉTICA

INTRODUCCIÓN

 
 

La Cinética es la parte de la Química que estudia la velocidad de las reacciones químicas

La combustión es una reacción rápìda

La oxidación del hierro suele ser una reacción lenta

 

No debemos confundir los objetivos de la Cinética con los de la Termodinámica. La Termodinámica busca explicar si una reacción ocurrirá en unas determinadas condiciones experimentales. Responde a preguntas como: ¿Ocurrirá esta reacción?. Por su parte, la Cinética Química intenta responder otro tipo de preguntas como: ¿Con qué velocidad ocurrirá un determinado proceso químico?

Desde el punto de vista de la Cinética las sustancias son reactivas o inertes, es decir, reaccionan con rapidez o lo hacen muy lentamente. Sin embargo, desde el punto de vista de la Termodinámica las sustancias son estables o inestables. Por ejemplo: el grafito es termodinámicamente más estable que el diamante en condiciones normales de P y T, es decir, la transformación de grafito en diamante está favorecida en esas condiciones ambientales ya que se produce con un descenso de energía libre. Sin embargo, en condiciones normales de P y T, la transformación de diamante en grafito es extremadamente lenta. El proceso tiene una velocidad muy pequeña.

Este es un diagrama termodinámico del carbono. Nos indica que si queremos transformar grafito en diamante debemos usar elevadas temperaturas y presiones. Solo en esas condiciones el proceso será espontáneo. Los diamantes artificiales así obtenidos serán inestables en condiciones normales de P y T, pero la velocidad de transformación en grafito es tan pequeña, que podemos estar seguros de que no los veremos desaparecer por mucho tiempo que le dediquemos a la observación. Termodinámicamente son inestables y cinéticamente son inertes.

Otro ejemplo lo tenemos en la celulosa. La combustión de este polímero natural es un proceso espontáneo en condiciones normales. Se produce con una gran disminución de la energía libre al ser una reacción exotérmica que ocurre con un aumento de entropía. La pregunta entonces es evidente ¿Por qué no arden espontáneamente los libros (y todos los materiales hechos de celulosa) en contacto con el aire?.

La respuesta es cinética. La reacción entre celulosa y oxígeno en condiciones normales de P y T es extremadamente lenta. Solo adquirirá gran velocidad si elevamos la temperatura, es decir, si superamos una barrera energética que mantiene a los libros intactos.

 

-Densidad

- Estados de agregación de la materia

-Clasificación de la materia

- Mezclas y sustancias puras

- Métodos de separación de mezclas

- ¿Qué es un elemento químico?

- Compuestos químicos

- Moléculas y redes cristalinas

 

FACTORES QUE AFECTAN A LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

Podemos identificar cinco factores que influyen en la velocidad de las reacciones químicas:

1.- Naturaleza de las sustancias que reaccionan

En este factor no solo se incluye la naturaleza química de los reactivos, sino el estado físico en que se presentan. No es lo mismo hacer reaccionar sólidos que gases o sustancias disueltas. Además, en el caso de sólidos, la velocidad estaría afectada por el tamaño de las partículas.

2.- Concentración

En el caso de reacciones en disolución o en estado gaseoso, la concentración de los reactivos tiene influencia en la velocidad de reacción. Es de suponer que mayores concentraciones aumentan la velocidad.

3.- Temperatura

En general, al aumentar la temperatura las reacciones transcurren más rápidas. Por ejemplo, las reacciones de descomposición que ocurren en los desechos orgánicos de la basura hace que la emisión de gases (y malos olores) se den más en verano que en invierno.

4.- Mecanismo

Las reacciones no suelen ocurrir en un solo paso, sólo las denominadas elementales tienen esa característica. El conjunto de etapas que llevan los reactivos hasta los productos (el mecanismo) influye en la velocidad de reacción.

5.- Catalizadores

Los catalizadores son sustancias que participan en las reacciones alterando su velocidad pero no se consumen en ellas. En general aumentan la velocidad de reacción (por ejemplo, las enzimas aumentan la velocidad de los procesos que tienen lugar en los seres vivos), pero hay también catalizadores que inhiben o frenan los procesos químicos (por ejemplo, los conservantes de alimentos mantienen intactas sus propiedades).

 

Chemistry Libre Texts

Capítulo 1

Physical vs. Chemical Change

Classification of Matter

Mixtures and Compounds

Paper Chromatography of Ink

Phases of Water

Capítulo 2

Alpha, Beta, and Gamma Rays

Rutherford Experiment

Atomic Notation

Isotopes

Mass Spectrometer

Trabajando con CURSO DE INTRODUCCION EN QUIMICA GENERAL (Universidad Valladolid)

Nomenclatura

Estructura atómica

Propiedades periódicas

Estequiometría

Test

Trabajando con Alonsofórmula Formulación Química Inorgánica

Trabajando con Alonsofórmula Formulación Química Orgánica

Trabajando con 100ciaquimica

PHET (QUÍMICA GENERAL)

IOWA University (Simulations)

Delights of Chemistry

Educaplus

Libro del Web de Química del NIST

Laboratorio virtual ChemCollective

Mineralogy database

Phase Diagrams & Computational Thermodynamics

INICIACIÓN INTERACTIVA A LA MATERIA

CHEMISTRY POWERPOINTS

INTERNATIONAL UNION OF PURE AND APPLIED CHEMISTRY

General Chemistry Demonstrations

Learners TV

Practicando Quizes con General Chemistry Online

Videos de Academy Khan

Introductory Chemistry v.1 (cap 1)

Chem1 virtual textbook