Física y química 8.º curso: Velocidad de reacción y factores que la modifican
Física y química, 8.º curso (Portugal): Con qué rapidez desaparece un reactivo o aparece un producto, y cómo la concentración, la temperatura, el estado de división y un catalizador aceleran o frenan una reacción.
Reacciones rápidas y lentas
La velocidad de una reacción química indica con qué rapidez desaparece un reactivo o aparece un producto. Una reacción rápida, como la de una pastilla efervescente o unos fuegos artificiales, gasta reactivo en segundos; una lenta, como el óxido que se forma en un clavo, tarda semanas o meses. Se mide siguiendo una magnitud a lo largo del tiempo: una masa que disminuye, un volumen de gas que aumenta, un color que cambia.
Cuatro factores
Para que las sustancias reaccionen, sus partículas deben chocar. Cuantos más choques eficaces por segundo, más rápida es la reacción. Mayor concentración: más partículas por volumen, luego más choques. Temperatura más alta: partículas más rápidas, luego choques más frecuentes y más fuertes. Mayor estado de división (polvo en vez de un bloque): más superficie expuesta. Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de la reacción sin consumirse en ella.
Leer una tabla de volúmenes de gas
Una pastilla efervescente libera gas en una probeta invertida: 0 s, 0 mL; 30 s, 24 mL; 60 s, 40 mL; 90 s, 50 mL. Velocidad media = variación del volumen ÷ tiempo. De 0 a 30 s: 24 ÷ 30 = 0,80 mL/s. De 30 a 60 s: 16 ÷ 30 ≈ 0,53 mL/s. De 60 a 90 s: 10 ÷ 30 ≈ 0,33 mL/s. La velocidad disminuye a medida que se gasta el reactivo. Con la pastilla triturada, el mismo volumen aparecería antes: mayor estado de división.
Más rápida no es «más producto»
Mucha gente piensa que calentar, o añadir un catalizador, hace que la reacción «rinda más». No: el máximo de producto que se obtiene depende de la cantidad de reactivo. Los factores solo cambian cuánto tarda la reacción. El catalizador no es un reactivo, no se gasta y no cambia la cantidad de producto; solo acelera. Una pastilla entera y una triturada liberan el mismo volumen final de gas, pero la triturada lo libera más deprisa.
De la nevera al tubo de escape
Guardamos los alimentos en la nevera para frenar las reacciones que los estropean: menos temperatura, reacciones más lentas. El polvo de harina suspendido en el aire puede inflamarse con violencia, porque tiene mucha superficie expuesta, y por eso los molinos y los silos de cereales lo controlan. El convertidor catalítico de un coche usa catalizadores para acelerar la transformación de gases contaminantes, como el monóxido de carbono, en otros menos nocivos, sin gastarse.
Pon a prueba lo que has aprendido
¿Qué medida indica la velocidad de una reacción?
- a) La rapidez con que se gasta un reactivo o aparece un producto, por ejemplo mL de gas por segundo
- b) La cantidad total de producto al final
- c) La temperatura al inicio
Respuesta correcta: a) La rapidez con que se gasta un reactivo o aparece un producto, por ejemplo mL de gas por segundo — Correcto: la velocidad es la variación de una magnitud dividida por el tiempo que tardó.
Una reacción libera gas: 0 s, 0 mL; 20 s, 30 mL; 40 s, 50 mL. ¿Cuál es la velocidad media entre 20 s y 40 s?
- a) 1,25 mL/s
- b) 2,5 mL/s
- c) 1,0 mL/s
- d) 20 mL/s
Respuesta correcta: c) 1,0 mL/s — Correcto: (50 − 30) mL ÷ (40 − 20) s = 20 ÷ 20 = 1,0 mL/s. Es menos que en los primeros 20 s (1,5 mL/s).
Dos pastillas efervescentes iguales reaccionan en la misma cantidad de agua: una entera y otra triturada. ¿Qué es cierto?
- a) La triturada libera más gas en total
- b) Ambas liberan el mismo volumen total de gas, pero la triturada lo libera más deprisa
- c) La entera es más rápida, porque es compacta
Respuesta correcta: b) Ambas liberan el mismo volumen total de gas, pero la triturada lo libera más deprisa — Correcto: el reactivo decide cuánto; el estado de división solo cambia la rapidez.
Sigue explorando
Otros idiomas
Cargando MyLeoNes™…