Energia i velocitat de les reaccions químiques Carla Abella

Intercanvi d’energia a les reaccions químiques L’energia química acumulada en els compostos químics es pot transformar en qualsevol altra forma d’energia: ENERGIA MECÀNICA ENERGIA ELÈCTRICA ENERGIA QUÍMICA ENERGIA LLUMINOSA ENERGIA TÈRMICA (CALOR)

Reaccions en què s’absorbeix energia Una reacció on els productes tenen més energia química que els reactius s’anomena endotèrmica. I és una reacció energèticament “costa amunt”, en el transcurs de la qual s’absorbeix energia de l’entorn. REACCIÓ ENDOTÈRMICA: PRODUCTES REACTIUS + ENERGIA

REACCIONS “COSTA AMUNT” Energia química 1 mol KCl + 3/2 mol O2 Productes 1 mol KClO3 Reactius Transcurs de la reacció

Les reaccions endotèrmiques i l’entorn Quan es dóna una reacció endotèrmica, hi ha un fluix d’energia que va des de l’entorn fins al sistema on té lloc la reacció. Es pot fer servir una reacció química endotèrmica per a refredar l’entorn. Reacció endotèrmica

Reaccions en què s’allibera energia En una reacció on els productes tenen menys energia química que els reactius, s’allibera energia. És una reacció energèticament “costa avall” i s’anomena exotèrmica. REACCIÓ EXOTÈRMICA: REACTIUS PRODUCTES + ENERGIA

REACCIONS “COSTA AVALL” Energia química 2 mols Cl2 + 1 mol Si Reactius 1 mol SiCl4 Productes Transcurs de la reacció

Les reaccions exotèrmiques i l’entorn Quan en un sistema té lloc una reacció exotèrmica, l’energia es desprèn cap a l’entorn. Per aquesta raó, es pot aprofitar una reacció exotèrmica per a escalfar l’entorn. Reacció exotèrmica

La combustió La reacció química que té lloc quan una substància crema en oxigen, s’anomena combustió. En una reacció de combustió l’oxigen reacciona amb una altra substància i s’allibera una gran quantitat d’energia, sovint en forma de llum o calor. Es tracta de reaccions molt exotèrmiques.

Combustió dels hidrocarburs Els compostos de carboni i hidrogen (hidrocarburs), en presència de prou oxigen cremen i produeixen diòxid de carboni i aigua. COMBUSTIÓ DEL PROPÀ 1 mol C3H8 + 5 mols O2 Entalpia 3 mols CO2 + 4 mols H2O

La velocitat de les reaccions químiques La velocitat d’una reacció química indica amb quina rapidesa té lloc la transformació dels reactius en productes. Per quantificar-ho podem mesurar la quantitat de reactiu desaparegut, o de producte format, en un interval de temps determinat. quantitat de reactiu desaparegut o de producte format velocitat de reacció = temps transcorregut Algunes reaccions gairebé són instantànies i altres són molt lentes.

Per què hi ha reaccions lentes i reaccions ràpides A temperatura ambient, les reaccions que necessiten la ruptura prèvia d’enllaços forts transcorren lentament. El diamant té una estructura molt consistent, per això, la seva ruptura d’enllaços transcorre molt lentament. Les reaccions que no requereixen la ruptura prèvia d’enllaços forts tenen lloc ràpidament, fins i tot a temperatura ambient.

Factors que modifiquen la velocitat de reacció Els principals factors que modifiquen la velocitat de reacció són: La temperatura, que en elevar-se, augmenta la velocitat de reacció. La concentració dels reactius, que quan augmenta, les reaccions van més ràpides. La superfície de contacte que hi ha entre els reactius, que com més gran és, les reaccions tenen lloc més ràpidament.

Catalitzadors Els catalitzadors són substàncies que augmenten la velocitat de les reaccions químiques sense consumir-se durant el procés. Hi ha substàncies que també disminueixen la velocitat d’algunes reaccions químiques, s’anomenen “catalitzadors negatius” o inhibidors. Els catalitzadors que s’utilitzen en les reaccions dels éssers vius s’anomenen enzims.