Tema 2. La reacció química (I).

LA REACCIÓ QUÍMICA (I)


1.1.- ELS CANVIS FÍSICS I ELS CANVIS QUÍMICS. LA REACCIÓ QUÍMICA. 

Ja vas estudiar que els canvis físics no impliquen la modificació de la naturalesa de les substàncies que experimenten la transformació.
En canvi, als canvis químics, es produeixen noves substàncies que no existien abans del canvi i poden desaparèixer de les que ja hi havia.
En aquest exercici podràs diferenciar entre un tipus i un altre. Fes click aquí.
Et presentem un altre exercici que et permetrà diferenciar-los. Fes click aquí.
  
En una transformació química, les substàncies que reaccionen s’anomenen reactius i les que s’obtenen productes. Els reactius i els productes tenen una fórmula química diferent.

Per tant, anomenem reacció química al canvi que es produeix quan algunes substàncies químiques es posen en contacte, es transformen i donen lloc a altres substàncies diferents.

Aquí us mostrem diferents tipus de reaccions químiques:
 
Reacció d'un metall amb HCl

Reacció de precipitació

Diferents tipus de reaccions químiques

Reacció de combustió del carbó
En aquest link trobaràs informació sobre algunes de les reaccions més comuns del nostre entorn (digestió, pluja àcida, la fotosíntesi, ... entre d'altres). Fes click aquí.

1.2.- LA TEORIA DE LES COL·LISIONS. 

Segons la teoria de les col·lisions, la reacció química té lloc quan les partícules dels reactius xoquen entre sí i es trenquen els enllaços que mantenen units els seus àtoms. Aquest àtoms lliures es reorganitzen i s’uneixen formant les noves substàncies: els productes
Per tal que es produeixi reacció química, cal que aquests xocs es produeixin amb energia suficient de manera que es puguin trencar i formar aquests enllaços químics.
Així mateix, en el xoc ha d'haver una orientació adequada perquè els enllaços que s'han de trencar i formar estiguin a una distància i posició viable. 
Un exemple seria la reacció de l’hidrogen (H2) amb l’oxigen (O2) per formar l’aigua ( H2O) 

Reacció de formació de l'aigua

1.3.- REACCIONS EXOTÈRMIQUES I ENDOTÈRMIQUES. 

El trencament i la formació d'enllaços que tenen lloc en les reaccions químiques fan que en gairebé totes es produeixi un intercanvi d'energia en forma de calor, és a dir, o bé desprenen o bé necessiten que escalfem les substàncies perquè es dugui a terme la reacció.
Les reaccions endotèrmiques necessiten energia per fer que els reactius es transformin en productes, mentre que les reaccions exotèrmiques produeixen energia en forma de calor al produir-se la reacció.
Exemple de reacció exotèrmica

Exemple de reacció endotèrmica

Variació d'energia que es produeix a mesura que transcorre la reacció
A continuació et mostrem dos videos que t'ajudaran a entendre una mica millor aquests conceptes:

Video 1: Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Autor: Rubén Sebastián. Pots veure'l aquí.

Video 2: Reacciones exotérmicas y endotérmicas. Autor: Ediciones SM. Pots veure'l aquí.


1.4.- VELOCITAT D'UNA REACCIÓ. FACTORS QUE INFLUEIXEN.

Què representa la velocitat d'una reacció química?

La velocitat d'una reacció química és la rapidesa amb què els reactius es transformen en productes.


Tenint en compte la Teoria de les col·lisions, la velocitat d'una reacció química depèn dels factors següents:

* La temperatura:
Quan puja la temperatura les substàncies reaccionen més ràpidament. Com més gran sigui la temperatura, més energia tindran els reactius i és més fàcil que es trenquin els enllaços entre els àtoms quan xoquen entre sí.
* La concentració:
En les dissolucions, l'augment de la concentració també determina un augment de la velocitat de reacció. Com més gran sigui la concentració dels reactius, més fàcil és que les partícules es trobin i puguin xocar entre sí.
* El grau de divisió:
Com més petits siguins els fragments dels reactius sòlids, més fàcil és que es produeixi el contacte de les seves partícules amb les partícules d'altres reactius. I si el sòlid és soluble, la reacció encara transcorrerà més ràpidament.
* La naturalesa dels reactius:
Hi ha reactius que reaccionen molt intensament entre ells, mentre que d'altres ni tan sols reaccionen.
* La presència de catalitzadors o d’inhibidors:
Els catalitzadors incrementen la velocitat mentre que els inhibidors la disminueixen. Tots ells, actuen en quantitats molt petites, són molt específics (només funcionen per determinades reaccions químiques) i no es consumeixen en la reacció. Els catalitzadors biològics es coneixen amb el nom d'enzims.
* El pH del medi:
Que el medi sigui àcid o bàsic també influeix en la velocitat de la reacció, sobretot si es produeix en presència d'un catalitzador. Els enzims presenten una eficàcia òptima en pH propers a la neutralitat.

A continuació tens un link que et permetrà practicar amb casos pràctics, aquests factors que acabem d'anomenar. Fes click aquí.


1.5.- TIPUS DE REACCIONS QUÍMIQUES. 

Hi ha diferents classificacions dels diferents tipus de reaccions químiques. Malgrat tot, els diferents tipus de reaccions químiques que nosaltres estudiarem són les següents: 

1.5.1.- Reaccions de síntesi:
Són aquelles en les quals es forma una substància a partir de dos o més reactius.
Ex: Reacció entre sofre i fero per formar sulfur de ferro (II).
Fe (s)  + S (s) →   FeS (s)

1.5.2.- Reaccions de descomposició:
Són aquelles en les quals una substància es descompon en unes altres de més senzilles.
Ex: Reacció de descomposició electrolítica de l'aigua que permet obtenir oxigen i hidrogen en estat gasós
2 H2O(l) → 2 H2(g) + O2(g)
1.5.3.- Reaccions de desplaçament:

Són aquelles en les quals un element es desprèn d'un altre i el substitueix en aquest compost.
Ex: Reacció en la que el ferro desplaça el coure d'una dissolució de sulfat de coure (II) i l'allibera en forma de coure metàl.lic. 
Fe (s) + CuSO4 (aq) → Cu(s) + FeSO4
1.5.4.- Reaccions de doble desplaçament:
Són aquelles en les quals els àtoms o ions components de les subtàncies que reacciones s'hi intercanvien la posició en aquestes substàncies.
Ex: 
2 KI (aq) + Pb(NO3)2 (aq) 2 KNO3 (aq)+ PbI2 (s)
1.5.5.- Reaccions de combustió:
Són aquelles en les que es crema el reactiu i allibera, en forma de producte, aigua i diòxid de carboni.
Ex: Reacció de combustió del metà.

1.6.- L'EQUACIÓ QUÍMICA I L'AJUST DE LES EQUACIONS QUÍMIQUES. 

Ajustar una equació química és assignar a cada fórmula el coeficient adequat perquè en els dos membres, hi hagi el mateix nombre d’àtoms de cada element. Com sabem, en una reacció química no es creen ni es destrueixen àtoms, l’únic que es fa és reorganitzar-los. Degut a això hem d’assignar coeficients a les fórmules. Els coeficients són nombres que es col·loquen a l’esquerra d’aquestes i que indiquen el nombre de mols o molècules que són necessàries per realitzar la reacció.

Davant de cada substància de la reacció es pot posar qualsevol nombre que creguem convenient d'acord amb la reacció. Els nombres han de ser els més petits possibles. Si no hi posem cap nombre davant de la substància, s'entén que hi ha l'1. Si ens referim al mon macroscòpic (mols), poden ser fraccionaris, si ens referim al món microscòpic (molècules), només poden ser nombres enters.

Per igualar equacions químiques, és recomanable seguir els passos següents:
  • Igualar els àtoms que no siguin ni H ni O.
  • Igualar després els àtoms de H
  • Igualar, finalment, els àtoms de O
A continuació et presentem un full amb exercicis d'igualació de les equacions químiques. Pots descarregar-te'l fent click aquí.

Ara et presentem diferents links on podràs practicar d'una forma més interactiva l'igualació d'equacions químiques. Resulta més divertit:
  1. La estequiometría en las reacciones químicas (castellà).  Font: Rafael Jiménez Prieto - Pastora Mª Torres Verdugo.
  2. Welcome to Classic Chembalancer (anglés).  Font: FundBased Learning
  3. Ajuste de reacciones químicas (castellà).   Font: Centro de Estudios Galilei
  4.  Ajuste de reacciones químicas (castellà).   Font:IES Aguilar y Cano

Cap comentari:

Publica un comentari a l'entrada