jueves, 18 de agosto de 2016

Energía de las reacciones químicas


ENERGÍA DE LAS REACCIONES QUIMICAS


Una reaccion química consiste en la transformación de unas sustancias denominadas reactivos en otras sustancias diferentes llamadas productos. Dado que en una reacción química se producen ruptura y formación de enlaces, se produce una transferencia de energía entre el sistema y el medio que lo reodea. Así se pueden encontrar dos tipos de reacciones:

a) Endotérmicas: aquellas en las cuales el sistema absorbe energía, esto es, es necesario suministrar energía para que la reacción tenga lugar.

b) Exotérmicas: aquellas en las cuales el sistema cede energía, o lo que es lo mismo, aquellas que desprenden energía.

Conceptos básicos a tener en cuenta:

  • Se denomina calor de reacción a la energía total absorbida o cedida en una reacción química

  • Se denomina calor de formación a la energía total absorbida o cedida para formar un mol de sustancia a partir de los elementos que la forman. Es frecuente ver este concepto sustituido por otro denominado entalpía de formación y que se define como la variación de la entalpía que acompaña a la formación de un mol de sustancia apartir de los elemenos que la componen.

  • Se denomina calor de combustión a la energía que se produce cuando se quema un mol de sustancia

Como criterio arbitrario se toma el signo negativo para expresar una reacción exotérmica, indicando que el sistema pierde o desprende energia y signo positivo cuandola reacción es endotérmica, indicando que el sistema absorbe o gana energía

LEY DE HESS:

O ley de la aditividad de los calores de reacción que dice que si un sistema evoluciona desde un estado inicial a otro final el balance energético no depende del camino químico seguido, sino sólamente de los estados inicial y final

VELOCIDAD DE REACCION:

Una reacción química puede ser rápida o lentta en función de diferentes factores y de esto se encarga la llamada cinética química. Así, la velocidad de reacciónque indica la rapidez con la cual transcure una reacción química se define como el número de moles de sustancia transformados por unidad de tiempo.

Los factores que afectan a la velocidad de una reacción quimica son:

a) Naturaleza de los reactivos: Es evidente que hay aquellas sustancias que tienden a reaccionar con mayor facilidad cuando entran en contacto que otras y por lo tanto lo harán a mayor velocidad que aquellas que presentan una menor reactividad entre si. Por ejemplo, si ponemos en contacto los iones de cloro (Cl- ) con los de sodio (Na+ ), éstos reaccionarán rápidamente formando el cloruro sódico (NaCl). Sin embargo, si se ponen en contacto dos gases nobles no habrá reacción entre ellos (en condiciones normales, claro está)
b) Concentración de los reactivos: para ue una reacción tenga lugar se debe producir un contacto entre las sustancias reaccionantes, deben chocarse y está claro que cuanto mayor sea el número de partículas que están en un determinado espacio mayor será el numero de choques que se producirán. Expermentalmente se ha demostrado que la velocidad de reacció es directamente proporcional a la concentraciónn de los reactivos d tal forma que si se dplica la concentración de éstos, se ulica la velocidad
c) Temperatura: la temperatura es una medida de la agitación interna de los cuerpos, esto es, del movimiento que presentann las partículas en el innterior de dicho cuerpo. A mayor temperatura mayor agitación o movimiento y por lo tanto mayor posibilidad de que se produzcan choques lo que conlleva a aumentar la velocidad de la reacción.
d) Superficie de contacto
e) Presencia o ausencia de catalizadores: los catalizadores son sustancias que ayudan a que una reacción tenga lugar aumentando la velocidad de la reacción. Una vez terminada l areacción los catalizadores vuelven a su forma inicial.

EXPRESIÓN DE LA VELOCIDAD DE REACCIÓN:

La velocidad de una reacción química es directamente proporcional a la concentración de los reactivos. Así, por ejemplo, para la reacción:

H2 + 1/2 O2 --> H2O

la velocidad de reacción está dada por:

v = k [H2] [O2]1/2






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