Reacciones Químicas

Factores que afectan a la velocidad de una reacción:

• Velocidad de una reacción

La velocidad de una reacción es la variación de la concentración de los reactivos por la variación de una unidad de tiempo. Las velocidades de las reacciones químicas generalmente son expresadas en molaridad por segundo (M/s).

La velocidad media de formación de un producto de una reacción es dado por:

Vm = variación de la concentración del producto / variación del tiempo

La velocidad de reacción decrece con el tiempo. La velocidad de formación del producto es igual a la velocidad del consumo del reactivo.

Velocidad de reacción = variación de la concentración de los reactivos / variación del tiempo.

• Temperatura:

Cabe mencionar que la temperatura es una medida de la energía cinética la cual esta asociada al movimiento de las partículas que componen el sistema calorífico. Como sabemos, las moléculas de cualquier compuesto tienen cierto movimiento:

-En los sólidos, es reducido.

-En los líquidos, aumenta un poco.

-En los gases, es mucho mayor.

A manera de conclusión podemos decir que a medida que aumenta o disminuye la temperatura, el movimiento molecular aumenta o disminuye de manera proporcional.

• Catalizadores

Los catalizadores se describen como: Sustancias que aumentan o disminuyen la velocidad de una reacción química sin consumirse en ella.

• Naturaleza de los reactivos

Dependiendo del tipo de reactivo que intervenga, una determinada
reacción tendrá una energía de activación:

·        
Muy alta, y entonces será muy lenta.

·        
Muy baja, y entonces será muy rápida.

Así, por ejemplo, si tomamos como referencia la oxidación de los
metales, la oxidación del sodio es muy rápida, la de la plata es muy lenta y la
velocidad de la oxidación del hierro es intermedia entre las dos anteriores.

• Grado de División o Estado Físico de los Reactivos

En general, las reacciones entre gases o entre
sustancias en disolución son rápidas ya que las mismas están finamente
divididas, mientras que las reacciones en las que aparece un sólido son lentas,
ya que la reacción sólo tiene lugar en la superficie de contacto.

Si en una reacción interactúan reactivos en
distintas fases, su área de contacto es menor y su rapidez también es menor. En
cambio, si el área de contacto es mayor, la rapidez es mayor.

Si los reactivos están en estado líquido o
sólido, la pulverización, es decir, la reducción a partículas de menor tamaño,
aumenta enormemente la velocidad de reacción, ya que facilita el contacto entre
los reactivos y, por tanto, la colisión entre las partículas.

Por ejemplo, el carbón arde más rápido cuanto más
pequeños son los pedazos; y si está finamente pulverizado, arde tan rápido que
provoca una explosión.

• Concentración de los reactivos

Si los reactivos están en disolución o son gases
encerrados en un recipiente, cuanto mayor sea su concentración, más alta será
la velocidad de la reacción en la que participen, ya que, al haber más
partículas en el mismo espacio, aumentará el número de colisiones.

Tipos de reacciones químicas por generación:

• Reacción Rápida:Es aquella donde la cantidad de producto formado o la cantidad de reactante consumido por unidad de tiempo es grande.

Ejemplos:

1. La oxidación del sodio metálico al exponerse al aire.

4Na(s) + O2(g) → 2Na2O(s)

2. La reacción violenta de potasio metálico con el agua fría.

2K(s) + NaOH(ac) → 2KOH(ac) + H2(g)

3. La reacción de neutralización ácido – base entre HCl y NaOH

HCl(ac) + NaOH(ac) → NaCl(ac) + H2O(l)

Reacción Lenta:Una reacción química lenta es aquella donde la cantidad de producto formado o la cantidad de reactante consumido por unidad de tiempo es muy pequeña.

Ejemplos:

1. La oxidación del hierro a temperatura ambiental:

Fe(s) + O2(g) → Fe2O3(s)

2. La reacción del calcio con el agua fría:

Ca(s) + 2H2O(l) → Ca(OH)2(ac) + H2(g)

• Reacción Instantánea

• Reacción de síntesis:

Elementos o compuestos sencillos se unen para formar un compuesto más complejo.

A+B ? AB

• Reacción de descomposición:

Un compuesto se fragmenta en elementos o compuestos más sencillos.

AB ? A+B

• Reacción de desplazamiento simple:

Un elemento reemplaza a otro en un compuesto.

A + BC ? AB + C

• Reacción de doble desplazamiento:

Los iones en un compuesto cambian lugares con los iones de otro compuesto para formar dos sustancias diferentes.

AB + CD ? BC + AD

Enlaces: Velocidad de una reacción química | La Guía de Química http://quimica.laguia2000.com/general/velocidad-de-una-reaccion-quimica#ixzz3bCsN5UHk

APLICACIONES DE LAS REACCIONES QUÍMICAS

Mexicanos que han ganado el premio Nobel de Química y  su proyecto ganador:

El Dr. Mario Molina, Premio Nobel de Química del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT), ganó el Premio Nobel de Química en 1995 al exponer la teoría de cómo ciertos químicos elaborados por el hombre pueden llegar a la capa de ozono que protege la Tierra de los rayos ultravioletas del sol, y con ello provocar daños impredecibles a la humanidad.

Su estudio, realizado con el apoyo de otros dos científicos, atrajo la atención mundial respecto al daño que causan ciertos elementos químicos.

El Nobel obtenido por el Dr. Molina tuvo dos significados muy especiales: era la primera vez que se reconocía con ese galardón a un estudioso del medio ambiente, y Molina se convirtió además en el primer científico nacido en México en ganar ese premio.

Molina nació en la Ciudad de México, y "desde muy temprano, como estudiante de preparatoria, recuerdo que me fascinaban las ciencias".

"Pero tener ese interés no resultaba particularmente fácil, porque la cultura latinoamericana no es muy proclive a favorecer las ciencias, especialmente a esa edad", contó Molina al ganar el premio.

"De modo que tuve que luchar muy duro para conservar a mis amigos y mantener vivo mi interés por las ciencias", agregó.

http://www.contactomagazine.com/mariomolina0927.htm#.VWT-XNJ_Oko

Tipo y clasificación de los extintores>

Los extintores son elementos portátiles destinados a la lucha contra fuegos incipientes, o principios de incendios, los cuales pueden ser dominados y extinguidos en forma breve.

De acuerdo al agente extintor los extintores se dividen en los siguientes tipos:

- A base de agua

- A base de espuma

- A base de dióxido de carbono

- A base de polvos

- A base  de compuestos halogenados

- A base de compuestos reemplazantes de los halógenos

Listamos a continuación los extintores más comunes, y los clasificaremos según la clase de fuego para los cuales resultan aptos:

• Extintores de agua

El agua es un agente físico que actúa principalmente por enfriamiento, por el gran poder de absorción de calor que posee, y secundariamente actúa por sofocación, pues el agua que se evapora a las elevadas temperaturas de la combustión, expande su volumen en aproximadamente 1671 veces, desplazando el oxígeno y los vapores de la combustión. Son aptos para fuegos de la clase A. No deben usarse bajo ninguna circunstancia en fuegos de la clase C, pues el agua corriente con el cual están cargados estos extintores conduce la electricidad.

• Extintores de espuma (AFFF)

Actúan por enfriamiento y por sofocación, pues la espuma genera una capa continua de material acuoso que desplaza el aire, enfría e impide el escape de vapor con la finalidad de detener o prevenir la combustión. Si bien hay distintos tipos de espumas, los extintores más usuales utilizan AFFF, que es apta para hidrocarburos. Estos extintores son aptos para fuegos de la clase A y fuegos de la clase B.  

•  Extintores de dióxido de carbono

Debido a que este gas está encerrado a presión dentro del extintor, cuando es descargado se expande abruptamente. Como consecuencia de esto, la temperatura del agente desciende drásticamente, hasta valores que están alrededor de los -79°C, lo que motiva que se convierta en hielo seco, de ahí el nombre que recibe esta descarga de "nieve carbónica". Esta niebla al entrar en contacto con el combustible lo enfría. También hay un efecto secundario de sofocación por desplazamiento del oxígeno. Se lo utiliza en fuegos de la clase B y de la clase C, por no ser conductor de la electricidad. En fuegos de la clase A, se lo puede utilizar si se lo complementa con un extintor de agua, pues por sí mismo no consigue extinguir el fuego de arraigo. En los líquidos combustibles hay que tener cuidado en su aplicación, a los efectos de evitar salpicaduras.

• Extintores de Polvo químico seco triclase ABC

Actúan principalmente químicamente interrumpiendo la reacción en cadena. También actúan por sofocación, pues el fosfato monoamónico del que generalmente están compuestos, se funde a las temperaturas de la combustión, originando una sustancia pegajosa que se adhiere a la superficie de los sólidos, creando una barrera entre estos y el oxígeno. Son aptos para fuegos de la clase A, B y C.

• Extintores a base de reemplazantes de los halógenos (Haloclean y Halotron I)

Actúan principalmente, al igual que el polvo químico, interrumpiendo químicamente la reacción en cadena. Tienen la ventaja de ser agentes limpios, es decir, no dejan vestigios ni residuos, además de no ser conductores de la electricidad. Son aptos para fuegos de la clase A, B y C.

• Extintores a base de polvos especiales para la clase D

Algunos metales reaccionan con violencia si se les aplica el agente extintor equivocado. Existe una gran variedad de formulaciones para combatir los incendios de metales combustibles o aleaciones metálicas. No hay ningún agente extintor universal para los metales combustibles, cada compuesto de polvo seco es efectivo sobre ciertos metales y aleaciones específicas. Actúan en general por sofocación, generando al aplicarse una costra que hace las veces de barrera entre el metal y el aire. Algunos también absorben calor, actuando por lo tanto por enfriamiento al mismo tiempo que por sofocación. Son solamente aptos para los fuegos de la clase D.

• Extintores a base de agua pulverizada

La principal diferencia como los extintores de agua comunes, es que poseen una boquilla de descarga especial, que produce la descarga del agua en finas gotas (niebla), y que además poseen agua destilada. Todo esto, los hace aptos para los fuegos de la clase C, ya que esta descarga no conduce la electricidad. Además tienen mayor efectividad que los extintores de agua comunes, por la vaporización de las finas gotas sobre la superficie del combustible, que generan una mayor absorción de calor y un efecto de sofocación mayor (recordar que el agua al vaporizarse se expande en aproximadamente 1671 veces, desplazando oxígeno). Son aptos para fuegos de la clase A y C.

• Extintores para fuegos de la clase K a base de acetato de potasio

Son utilizados en fuegos que se producen sobre aceites y grasas productos de freidoras industriales, cocinas, etc. El acetato de potasio se descarga en forma de una fina niebla, que al entrar en contacto con la superficie del aceite o grasa, reacciona con este produciendo un efecto de saponificación, que no es más que la formación de una espuma jabonosa que sella la superficie separandola del aire. También esta niebla tiene un efecto refrigerante del aceite o grasa, pues parte de estas finas gotas se vaporizan haciendo que descienda la temperatura del aceite o grasa.

http://www.misextintores.com/lci/tipo-y-clasificacion-de-los-extintores

POLÍMEROS

Los polímeros se definen como macromoléculas compuestas por una o varias unidades químicas (monómeros) que se repiten a lo largo de toda una cadena.

Un polímero es como si uniéramos con un hilo muchas monedas perforadas por el centro, al final obtenemos una cadena de monedas, en donde las monedas serían los monómeros y la cadena con las monedas sería el polímero.

La parte básica de un polímero son los monómeros, los monómeros son las unidades químicas que se repiten a lo largo de toda la cadena de un polímero, por ejemplo el monómero del polietileno es el etileno, el cual se repite x veces a lo largo de toda la cadena.

Polietileno = etileno-etileno-etileno-etileno-etileno-……

Existen un gran abanico de materiales cuya composición se basan en polímeros, todos los plásticos, los recubrimientos de pintura, los adhesivos, los materiales compuestos, etc... son ejemplos de materiales basados en polímeros que utilizamos en nuestro dia a dia.

http://www.losadhesivos.com/definicion-de-polimero.html

PLÁSTICO

Los plásticos son aquellos materiales que, compuestos por resinas, proteínas y otras sustancias, son fáciles de moldear y pueden modificar su forma de manera permanente a partir de una cierta compresión y temperatura. Un elemento plástico, por lo tanto, tiene características diferentes a un objeto elástico.

Por lo general, los plásticos son polímeros que se moldean a partir de la presión y el calor. Una vez que alcanzan el estado que caracteriza a los materiales que solemos denominar como plásticos, resultan bastante resistentes a la degradación y, a la vez, son livianos. De este modo, los plásticos pueden emplearse para fabricar una amplia gama de productos.

Definición de plástico - Qué es, Significado y Concepto http://definicion.de/plastico/#ixzz3bAp94o00

Caucho

Entendemos por caucho al producto que se obtiene de las emulsiones lechosas de algunas plantas como la Hevea brasiliensis o árbol del caucho. El producto inmediatamente obtenido de la planta es conocida como látex y es a partir de este producto que se trata químicamente que se obtiene luego el caucho. Se utiliza principalmente el caucho en la producción de neumáticos y otros elementos hechos a base de hidrocarburos. El caucho también puede ser obtenido de manera artificial o sintética limitándose el proceso de producción.

http://www.definicionabc.com/ciencia/caucho.php

EL NEOPRENO

Neopreno es el nombre genérico con que se designan los elastómeros sintéticos a base de cloropreno. Los neoprenos constituyen uno de los primeros cauchos sintéticos(1931).Los vulcanizados de neopreno, en todos sus tipos, se asemejan a los del caucho natural en las propiedades físicas básicas; pero son muy superiores en muchas propiedades específicas como la resistencia al deterioro por los aceites, los disolventes, la oxidación, la luz solar, la flexión, el calor y las llamas. La resistencia a las llamas es probablemente su propiedad más singular, y es debida a su contenido de cloro.

El neopreno es uno de los cauchos especiales de mayor uso.

CAUCHO SINTÉTICO:

Este término no indica un caucho sintético verdadero en el sentido químico de la palabra. El uso indebido de la palabra "sintético" se justifica en cuanto a que la propiedad más importante del caucho natural no es de tipo químico sino físico, o sea su capacidad de poderse alargar varias veces con respecto a su longitud original y de contraerse con violencia después de eliminar la fuerza de alargamiento hasta retornar a su longitud inicial.  Cualquier sustancia, ya sea orgánica o no , que presente este tipo de elasticidad se denomina CAUCHO, y cuando se produce químicamente, o sea que no es natural, se denomina CAUCHO SINTÉTICO.

                                   

http://www.eis.uva.es/~macromol/curso04-05/neopreno/archivos/definicion.html

Hule

El hule es un polímero natural o sintético, en el primer caso hecho de la savia de plantas específicas, como por ejemplo la Castilla elástica. El hule es un material utilizado por la industria para fabricar productos plásticos como pelotas, juguetes, etc. Consiste en un polímero (moléculas formadas de cadenas de monómeros de diversas formas) elástico, repelente al agua y con resistencia eléctrica.

Se puede formar componentes de hule por medio de extrusión o moldeo por inyección similar al proceso de elaboración de plásticos termoplásticos. Se calientan los moldes, y bajo alta presión, la fuerza de hervías y temperatura el azufre agregado (en una forma no reactiva) reacciona con los polímeros entrelazándose, para que los elastómeros se conviertan a hule. Los enlaces de azufre son tan duraderos que no hay manera de revertir este proceso y por lo tanto todos los desechos de la producción de productos de hule no son reciclables para moldeo repetido. Los desechos de la producción de hule se venden a bajo precio para uso como relleno dentro de asfalto de carreteras y también es usado como aislante del calor.

http://es.wikipedia.org/wiki/Hule

BASURA PLÁSTICA

1.- Manejo de la basura plástica.

Reducirla: la mejor solución es reducir la basura que producimos.

Pensar sobre qué tipos de materiales se usan una vez que se transformen en basura, podrían tardar largo tiempo para descomponerse.

Plásticos: muchos plásticos son fuertes y durables. Estos no se pudrirán, no se descompondrá ni se disolverán. El problema con la basura plástica es que se convierte en productos venenosos. Por ejemplo: el vinilo que se usa para hacer botellas, repuestos de automóviles y bolígrafos, contamina la tierra si se entierra y suelta substancias venenosas en el aire si se quema.

Usarla otra vez:

por ejemplo: podemos aplanar latas de aluminio vacías y usar frascos de vidrio bien lavados para guardar comida.

Reciclar:Si los artículos como botellas de vidrio, pueden usarse otra vez tal vez sea posible reciclarlos. Por ejemplo: el vidrio se lava en plantas especiales, se tritura y luego se funde para hacer “nuevo” vidrio.

2.-Basura plástica biodegradable:

Los plásticos biodegradables son plásticos que los microorganismos puedan descomponer en agua, dióxido de carbono y otros biomateriales. Los plásticos biodegradables no están fabricados necesariamente con biomateriales muchos plásticos biodegradables están fabricados a partir de petróleo. En principio el valor de los plásticos reside en ser materiales fuertes y resistentes en el tiempo.

La biodegradabilidad es una propiedad materia que depende en gran manera de las circunstancias del medio biológico, de hecho podemos decir que no tiene mucho sentido fabricar un producto como una bolsa de plástico que se pueda descomponer, porque su capacidad de biodegradarse no va a resolver el problema de las basuras.

3.-Contaminación de basura plástica  en mares y ríos.

Basura marina o detritos plásticos son desperdicios de actividades humanas que deliberadamente o accidentalmente flotan en lagos, océanos, mares y  ríos. Los desechos oceánicos tienden a acumularse en los giros oceánicos. (grandes sistemas de corrientes rotativas) y en la línea costera.

la influencia humana se ha transformado en un problema, ya que muchos tipos de plásticos no son biodegradables. El plástico arrastrado por el agua es peligroso, pues supone una seria amenaza para  peces, aves marina, reptiles marinos y mamíferos marinos, también para barcos y viviendas costeras.

http://es.wikipedia.org/wiki/Desechos_marinos

Gráficas:

Imágenes: