ESTUDI DE LES REACCIONS QUÍMIQUES Classificació de les reaccions químiques: Criteris energètics: - endotèrmiques Exotèrmiques Criteris cinètics: - Reaccions ràpides Reaccions lentes Sentit de la reacció: - Reaccions reversibles Reaccions irreversibles Tipus de reaccions: - Reaccions àcid-base Reaccions redox Reaccions de precipitació

ENERGIA DE LES REACCIONS QUÍMIQUES Energia intercanviada en una reacció química: http://youtu.be/m4_twEXWjgg Exemples de reaccions exotèrmiques.

ENERGIA DE LES REACCIONS QUÍMIQUES Reaccions endotèrmiques

TERMODINÀMICA Reacció endotèrmica Reacció exotèrmica

TERMODINÀMICA De què depèn l’energia que s’absorbeix o que es desprèn en una reacció química?

DH (KJ/mol) 400 CH4 + 2 O2 CO2 + 2 H2O 200 ELEMENTS O2 DH 0 KJ/mol O2 DH 0 KJ/mol CH4 DH -74,85 KJ/mol -200 H2O DH -285,83 KJ/mol H2O DH -285,83 KJ/mol CO2 DH -393,51 KJ/mol -400 -600 -800 -1000 -1200

DH (KJ/mol) 400 CH4 + 2 O2 CO2 + H2O 200 ELEMENTS REACTIUS DH -74,85 KJ/mol -200 -400 REACCIÓ DH -890,31 KJ/mol -600 -800 PRODUCTES DH -965,16 KJ/mol -1000 -1200

DH0R = Snp DH0p - Snr DH0r DH (KJ/mol) 400 CH4 + 2 O2 CO2 + H2O 200 ELEMENTS REACTIUS DH -74,85 KJ/mol -200 -400 REACCIÓ DH -890,31 KJ/mol -600 -800 PRODUCTES DH -965,16 KJ/mol -1000 DH0R = Snp DH0p - Snr DH0r -1200

CINÈTICA DE LES REACCIONS QUÍMIQUES Reacció exotèrmica Reacció endotèrmica El que determina la velocitat d’una reacció és la seva energia d’activació. L’energia d’activació és l’energia mínima necessària per iniciar una reacció química. Si l’energia d’activació és petita (diagrama 1) la reacció és ràpida. Si l’energia d’activació és gran (diagrama 2) la reacció és lenta. Atenció: No sempre es compleix que les reaccions exotèrmiques són més ràpides que les endotèrmiques. Sovint és així, però no sempre.

FACTORS QUE INTERVENEN EN LA VELOCITAT DE REACCIÓ Naturalesa química dels reactius: Les molècules mostren diferent reactivitat d’acord amb la seva estructura, la polaritat dels enllaços i les zones d’alta o baixa densitat electrònica. Concentració dels reactius (o pressió dels gasos reactants): La velocitat augmenta amb la concentració.

FACTORS QUE INTERVENEN EN LA VELOCITAT DE REACCIÓ Temperatura: Les reaccions transcorren més ràpidament com més alta és la temperatura. La teoria cinèticomolecular ens ajuda a explicar que perquè les molècules reaccionin quan xoquen cal que el xoc sigui eficaç. Això requereix una energia mínima que es diu energia d’activació. Quan augmenta la temperatura augmenten la velocitat i l’energia cinètica de les molècules i la freqüència dels xocs. L’augment de nombre de xocs eficaços fa que augmenti la velocitat de reacció.

FACTORS QUE INTERVENEN EN LA VELOCITAT DE REACCIÓ Catalitzadors: Els catalitzadors són substàncies que modifiquen la velocitat de les reaccions químiques sense consumir-se. Els catalitzadors tenen un paper molt important en els processos industrials i biològics. Permeten que tinguin lloc reaccions que, si no existissin, no ocorrerien mai. Les reaccions que tenen lloc en els éssers vius requereixen la participació de catalitzadors biològics, que reben el nom d’enzims.

CINÈTICA DE LES REACCIONS QUÍMIQUES

ÀCIDS I BASES Característiques dels àcids i les bases: ÀCIDS.. BASES. Gust agre. Solen tenir gust amarg. Les seves dissolucions són bons dissolvents. Poder desgreixador. Canvien el color d’alguns colorants naturals. Corrosius Es neutralitzen amb àcids. Es neutralitzen amb bases.

ELECTRÒLIT Electròlit: Substància que en dissolució aquosa es dissocia en ions positius (cations) i ions negatius (anions) i donen una dissolució conductora del corrent elèctric. Electròlit fort: en dissolució aquosa es dissocia totalment. HCl H+ + Cl- Electròlit feble: en dissolució aquosa es dissocia parcialment. CH3COOH CH3COO- + H+

ÀCIDS Àcid fort: en dissolució aquosa es dissocia totalment. HCl H+ + Cl- Àcid feble: en dissolució aquosa es dissocia parcialment. CH3COOH CH3COO- +H+

BASES Base forta: en dissolució aquosa es dissocia totalment. NaOH Na+ + OH- Base feble: en dissolució aquosa es dissocia parcialment. NH3+H2O NH4+ + OH-

BASES Animacions dissociació àcids i bases forts i febles. http://www.chembio.uoguelph.ca/educmat/chm19104/chemtoons/chemtoons.htm

REACCIONS DE NEUTRALITZACIÓ Neutralització és la reacció que es dóna entre els ions hidroxil d’una base i els ions hidrogen d’un àcid per formar molècules d’aigua. H+ + OH- H2O ÀCID + BASE SAL + AIGUA Exemples: Àcid nítric + hidròxid de potassi Àcid clorhídric + hidròxid de sodi Àcid sulfúric + hidròxid de liti Àcid carbònic + hidròxid de calci

VALORACIONS ÀCID-BASE Una valoració àcid-base és el procés mitjançant el qual es determina la concentració d’àcid o de base que conté una dissolució determinada, fent-la reaccionar amb una dissolució de base o d’àcid de concentració coneguda. El procediment se sol fer en presència d’un indicador. El viratge de color de l’indicador ens permet determinar el moment en què s’assoleix el punt d’equivalència. Perquè un indicador ens indiqui adequadament el punt d’equivalència el seu interval de viratge ha de ser pròxim al pH del punt d’equivalència. En el punt d’equivalència: nº mols H+ = nº mols OH-

VALORACIONS ÀCID-BASE

VALORACIONS ÀCID-BASE http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiometry/acid_base.html http://group.chem.iastate.edu/Greenbowe/sections/projectfolder/flashfiles/stoichiometry/a_b_phtitr.html

CORBES DE VALORACIÓ