ENERGÍA DE REACCIÓN Y LA VELOCIDAD DE REACCIÓN

ENERGÍA DE REACCIÓN Y LA VELOCIDAD DE REACCIÓN:

En toda reacción química se absorbe o desprende energía (normalmente como calor o luz). Esto se debe a que al romperse y formarse enlaces se absorbe y se desprende energía respectivamente. Según criterios energéticos las reacciones se clasifican en:

EXOTERMICAS:  

La energía liberada en los nuevos enlaces que se forman es mayor que la empleada en los enlaces que se rompen.

ENDOTERMICAS:

La energía absorbida en los enlaces que se rompen es mayor que la desprendida en los enlaces que se forman

VELOCIDAD DE REACCIÓN:

La velocidad de reacción se define como el cambio en la concentración de uno de los reactivos o productos, en un intervalo de tiempo en el cual tiene lugar el cambio. Lo anterior, permite saber la velocidad promedio de la reacción. 

Por lo tanto, la velocidad de reacción es función de los reactivos, de la temperatura a la que se efectúa la reacción, de la superficie expuesta entre los reactivos, de la concentración de los reactivos, y en algunas ocasiones, de los catalizadores. 

REACCIONES ENDOTERMICAS Y EXOTERMICAS

REACCIONES ENDOTERMICAS Y EXOTERMICAS 

Reacción endotérmica. Son aquellas que absorben energía en forma de calor. Una vez que la energía total se conserva del primer para el segundo miembro de cualquier reacción química, si una reacción es endotérmica, la entalpía de los productos Hp es mayor que la entalpía de los reactivos Hr , pues una determinada cantidad de energía fue absorbida por los reactivos en forma de calor, durante la reacción, quedando contenida en los productos.

Este tipo de reacciones son de uso común en la industria del hielo químico y del enfriamiento, ya que pueden suscitarse en ambientes controlados para retirar calor de los ambientes o de otras sustancias. Posteriormente, algunas de dichas aplicaciones fueron reemplazadas con el frío generado por electricidad

Reacciones exotermicas:  Es aquella reacción donde se libera calor, esto significa que la energía de las moléculas de los productos (EP) es menor que la energía de las moléculas de los reaccionantes (ER). En las reacciones químicas exotérmicas se desprende calor, el DH es negativo y significa que la energía de los productos es menor que la energía de los reactivos, por ejemplo en las reacciones de combustión.

Ocurre principalmente en las reacciones de oxidación. Cuando estas no son intensas pueden generar fuego. Si dos átomos de hidrógeno no reaccionan entre sí e integran una molécula, el proceso es exotérmico.

De hecho, muchas reacciones exotérmicas son peligrosas para la salud porque la energía liberada es abrupta y sin control, pudiendo producir quemaduras u otros daños a los seres vivientes.

DIFERENCIAS ENTRE EN CALOR Y TEMPERATURA

DIFERENCIAS ENTRE EL CALOR Y TEMPERATURA:

Calor y temperatura son dos conceptos considerados como sinónimos, pero el calor se define como el movimiento e intercambio de energía entre cuerpos, mientras que la temperatura se caracteriza por la agitación de las moléculas de un cuerpo.

El calor, se puede definir como la energía total del movimiento molecular de un cuerpo, y para este proceso el calor depende del número, tamaño y tipo de partículas, mientras que la temperatura es la medida de dicha energía.

El calor es el responsable de que la temperatura aumente o disminuye, si se añade calor, la temperatura aumenta, de lo contrario, disminuye.

Calor

El calor es caracterizado por la transferencia de energía térmica que fluye de un cuerpo con mayor temperatura a otro de menor temperatura y así lograr un equilibrio térmico a través de la igualdad de temperatura entre ambos cuerpos. Sin embargo, la transmisión del calor puede ocurrir de las siguientes maneras:

• Conducción térmica: la transferencia de calor es dada por la agitación de moléculas que ocasiona la subida de las temperaturas, la dilatación de cuerpos, la fundición de sólidos y la evaporación de líquidos.
• Convección térmica: la transferencia de calor ocurre entre líquidos y gases. Por ejemplo: al hervir agua.
• Irradiación térmica: el calor es propagado por las ondas electromagnéticas sin la necesidad de tener contacto ambos cuerpos.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) el calor es medido en calorías (cal) y joules (J).

Temperatura

La temperatura es la magnitud física que mide la energía cinética de las moléculas y el estado térmico de un cuerpo. Esto es, mientras más caliente esté el cuerpo, mayor es su energía cinética, es decir, su agitación molecular, por el contrario, cuanto más frío esté el cuerpo, menor es su agitación molecular.

En el Sistema Internacional de Unidades (SI) la temperatura puede ser medida en Celsius (°C), Kelvin (K) o Fahrenheit (°F).

LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN

LA ENERGÍA DE ACTIVACIÓN:

La energía de activación de una reacción química es como esa "barrera" que tienes que superar para levantarte de la cama. Incluso las reacciones que liberan energía requieren cierto aporte de energía para comenzar antes de que puedan proceder con sus pasos de liberación de energía. 

Este aporte de energía inicial, que posteriormente se compensa conforme progresa la reacción, se llama energía de activación y se abrevia AE.

La fuente de energía de activación normalmente es el calor, esto es, las moléculas de reactivo absorben la energía térmica de su entorno.

 Esta energía térmica acelera el movimiento de las moléculas de reactivo, incrementa la frecuencia y la fuerza de sus colisiones, y también agita los átomos y enlaces dentro de las moléculas individuales, por lo que aumenta la probabilidad de que los enlaces se rompan. Una vez que una molécula de reactivo absorbe suficiente energía para alcanzar el estado de transición, puede continuar con el resto de la reacción.


$\text E_{\text A}$

LA RUPTURA DE LOS ENLACES

LA RUPTURA DE LOS ENLACES:

Se denomina  ruptura heterolítica  a la ruptura de un enlace químico de una molécula neutral que genera un catión y un anión.​ En este proceso, los dos electrones que constituyen el enlace son asignados al mismo fragmento.

Hay dos tipos de rupturas, la homolitica y la heterolitica.

HOMOLITICA: 

Radical libre: Los radicales libres son átomos o grupo de átomos que tienen que tienen un electrón negativo desapareando en capacidad de aparearse por lo que son muy reactivos.

Reacciones radicales: En ella intervienen radicales, generalmente como estados intermedios. estas reacciones se dividen en tres fases: Iniciación, propagación y terminación 

HETEROLITICA: 

Reacciones iónicas: consiste en la intervención eléctrica de especies iónicas solvatadas o disueltos en solvente, ocurren generalmente en disolución ocuosa y corresponde a la mayoría de reacciones en laboratorio.

TIPO DE REACCIONES

Tipos de reacciones:

Reacciones de síntesis o combinación. Dos o más sustancias simples se combinan para dar un producto más complejo.

EJEMPLO: Cl2 + H2 → 2HCl 

Reacciones de descomposición.Un compuesto se transforma por acción del calor o de la electricidad en dos o más compuestos.

EJEMPLO: 2H2O → 2 H2 + O2

Reacciones de desplazamiento.Un elemento más activo reemplaza a otro menos activo en un compuesto. 

EJEMPLO: AgNo2 + NaCl → AgCl + NaNo2

Reacciones de doble desplazamiento.Particularmente comunes para reacciones iónicas en solución; se intercambian átomos o grupos atómicos para dar una sal insoluble.

EJEMPLO: HCl + NaOH → NaCl + H2O

Reacciones de oxidación y reducción. Ocurren cuando algunos átomos experimentan un aumento en su estado de oxidación, proceso denominado oxidación y otros experimentan una disminución en su estado de oxidación, denominada reducción.

EJEMPLO: 4 Al + 3 O2→ 2 Al2O3

Reacciones de neutralización o ácido-base. Cuando reacciona un ácido con una base para formar agua más un compuesto iónico llamado sal.

EJEMPLO: HCN + NH3 → NaH4CN + H2O.