jueves, 14 de febrero de 2019

ENERGÍA DE ACTIVACIÓN.

La Energía de Activación:

La Energía de Activación (Ea) es la energía mínima necesaria para iniciar una reacción química.

Las sustancias precisan una cierta energía de activación puesto que tienen que vencer primero las fuerzas de repulsión, vibración, traslación, etc. que existen entre los átomos de las moléculas que van a reaccionar.

El concepto de Energía de Activación fue introducido por Arrhenius en 1889 quien la definió con la fórmula:
 
Energía de Activación (Ea) = R·T2 ·

R: cte. de los gases (8,3 J·K-1·mol-1)
T: temperatura absoluta (ºK)
k: cte. cinética (depende de T)
 
dL(k
 dT 



.

Energía de Activación sin Catalizador:

En la figura de la izquierda se muestra el gráfico de desarrollo de una reacción exotérmica (desprende energía).

En ella se muestra cómo para que tenga lugar, es preciso en primer lugar aportarle una cierta energía de activación (Ea) para alcanzar el punto de complejo activado a partir del cual se desarrolla la reacción expontáneamente hasta que los reactivos se transforman en productos.


Energía de Activación con Catalizador:
La energía de activación (Ease puede reducir notablemente como se muestra en el gráfico de la izquierda mediante la acción de un catalizador.

La acción de este catalizador hace que sea más fácil alcanzar el punto de complejo activado de manera que se reduce la energía de activación para que la reacción se pueda desarrollar de manera espontánea.

REACCIONES ENDOTÉRMICAS Y EXOTÉRMICAS.

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. Siendo que en la reacción endotérmica: Hp > Hr.
Y siendo DH = Hp — Hr , entonces en la reacción endotérmica el valor de ΔH será siempre positivo. Siendo que en la reacción endotérmica: ΔH > 0.
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Reacción exotérmica: 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.
Durante las reacciones químicas puede producirse absorción o liberación de energía. Esto indica que tanto los reaccionantes como los productos contienen calor que es característico de su masa. El contenido de calor es una medida de la energía que está acumulada por una sustancia durante su formación. La combustión del metano es una reacción de tipo exotérmico: CH4(g) + 2O2(g) CO2(g) + 2H2O(g) + 213 Kcal.

TEMPERATURA Y CALOR.

La temperatura es una medida de la energía cinética promedio de los átomos o moléculas en el sistema. La ley del cero de la termodinámica dice que no se transfiere calor entre dos objetos en equilibrio térmico; por lo tanto, están en la misma temperatura. El calor es una cantidad de energía y una expresión del movimiento de las moléculas que componen un cuerpo. Cuando el calor entra en el cuerpo se produce calentamiento y cuando sale, enfriamiento. Incluso los objetos mas fríos poseen algo de calor por que sus átomos están en movimiento.
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Los dos conceptos están relacionados entre si, pero no son sinónimos. El calor es la energía total del movimiento molecular en el cuerpo, mientras que la temperatura es la medida de dicha energía. El calor depende de la velocidad de partículas, es un numero, de su tamaño y de su tipo. La temperatura no depende del tamaño, ni del numero ni del tipo.

RUPTURA DE ENLACES.

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Normalmente, la ruptura de enlaces requiere un aporte de energía, mientras que la formación de enlaces nuevos desprende energía. Si la energía desprendida en la formación de enlaces es menor que la requerida para la ruptura, entonces se necesita un aporte energético, en general en forma de calor, para obtener los productos.

Teniendo en cuenta el mecanismo de ruptura o formación de enlaces, las reacciones se clasifican:
- Reacciones de homólisis (ruptura homolítica u homopolar)
-Formación homogénica de enlaces a) REACCIONES RADICALARIAS
Estas reacciones tienen lugar cuando el enlace covalente se rompe de manera equitativa; esto es cada uno de los fragmentos que surgen de la ruptura se lleva consigo a uno de los electrones que formaban parte del enlace original.

-Reacciones de heterólisis (ruptura heterolítica o heteropolar)
(Formación heterogénica de enlaces) b) REACCIONES POLARES
Este tipo de reacciones se producen cuando la ruptura del enlace es asimétrica.
Las reacciones químicas suceden cuando se rompen o se forman enlacesquímicos entre los átomos. Las sustancias que participan en una reacción químicase conocen como los reactivos, y las sustancias que se producen al final de la reacción se conocen como los productos

REACCIONES QUÍMICAS.

Estas reacciones químicas se producen en la naturaleza aunque en algunas ocasiones el hombre interviene en la creación de estas. Se clasifican en dos tipos: Reacciones Físicas y químicas.
1.1- REACCIONES FÍSICAS.
  • Cambios de estado.
  • Mezclas.
  • Disoluciones.
  • Separación de sustancias en mezclas o disoluciones.
1.2- CAMBIOS QUÍMICOS    En estos cambios no se producen modificaciones en la naturaleza de las sustancia o sustancias que intervienen. Ejemplos de este tipo de cambios son:    En este caso, los cambios si alteran la naturaleza de las sustancias: desaparecen unas y aparecen otras con propiedades muy distintas. No es posible volver atrás por un procedimiento físico (como calentamiento o enfriamiento, filtrado, evaporación, etc.)    Una reacción química es un proceso por el cual una o más sustancias, llamadas reactivos, se transforman en otra u otras sustancias con propiedades diferentes, llamadas productos.    En una reacción química, los enlaces entre los átomos que forman los reactivos se rompen. Entonces, los átomos se reorganizan de otro modo, formando nuevos enlaces y dando lugar a una o más sustancias diferentes a las iniciales.



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