- La velocidad es una cantidad por segundo — leerla de tablas, gráficos y tangentes; la teoría de colisiones explica todos los factores que la modifican.
- Las reacciones reversibles llegan a equilibrio dinámico; (HT) Le Chatelier predice cómo cada condición lo desplaza.
- La industria optimiza velocidad y rendimiento conjuntamente — condiciones de compromiso.
Velocidad y extensión del cambio químico
AQA · GCSE · Chemistry · Tema 6
6.1
Velocidad y extensión del cambio químico
Vocabulario
Entrenar
| English | Español |
|---|---|
| tangent/ˈtændʒənt/ | tangente |
6.1
Velocidad de reacción (4.6.1)
Syllabus
Velocidad de reacción (declaraciones AQA 8462 4.6.1.1-4.6.1.5).
- Calcule tasas medias en g/s, cm3/s y (HT) mol/s, e interprete gráficos de producto-tiempo con tangentes.
- Recuerde los cinco factores que afectan la velocidad e investigue la concentración (RP5).
- Explique cada factor con la teoría de colisiones y la energía de activación.
- Describa catalizadores y su efecto en el perfil de reacción, incluidas las enzimas.
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Cálculo de velocidades: velocidad de reacción = cantidad de reactivo consumido ÷ tiempo, o producto formado ÷ tiempo — en g/s o cm³/s (HT también mol/s). Interpretar gráficos de producto versus tiempo (pendiente inicial más pronunciada, aplanamiento al agotarse el reactivo); trazar tangentes y usar su pendiente como la velocidad en ese instante (HT calcularla).
Factores que afectan la velocidad: concentración (solución), presión (gas), área superficial (sólido), temperatura, catalizadores. RP5: investigar concentración mediante (a) medir el volumen de gas producido y (b) observar un cambio de color/turbidez — hipótesis, variables, repeticiones.
Teoría de colisiones: las reacciones ocurren solo cuando las partículas chocan con al menos la energía de activación. Aumentar concentración/presión aglomera partículas — choques más frecuentes; piezas sólidas más pequeñas aumentan la relación área-superficial/volumen — más superficie expuesta, choques más frecuentes; aumentar temperatura da a las partículas más energía — más choques Y más choques que superan la energía de activación.
Catalizadores: cambian la velocidad pero no se consumen; cada reacción tiene su propio catalizador; las enzimas son catalizadores biológicos. Un catalizador ofrece una ruta alternativa con menor energía de activación — identificarlo acelerando la reacción sin aparecer en la ecuación. Su perfil de reacción mantiene el mismo cambio neto de energía con una cumbre más baja:
Vocabulario
Entrenar
| English | Español |
|---|---|
| rate of reaction/reɪt ɒv rɪˈækʃn/ | Velocidad de reacción |
| collision theory/kəˈlɪʒn ˈθɪəri/ | Teoría de colisiones |
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | energía de activación |
| catalyst/ˈkætəlɪst/ | catalizador |
| reversible reaction/rɪˈvɜːsɪbl rɪˈækʃn/ | reacción reversible |
| dynamic equilibrium/daɪˈnæmɪk ˌiːkwɪˈlɪbrɪəm/ | equilibrio dinámico |
| Le Chatelier principle/lə ˈtʃeɪtlɪə ˈprɪnsɪpl/ | Principio de Le Chatelier |
6.2
Reacciones reversibles y equilibrio dinámico (4.6.2)
Syllabus
Reacciones reversibles y equilibrio dinámico (declaraciones AQA 8462 4.6.2.1-4.6.2.3).
- Represente reacciones reversibles y sus cambios energéticos opuestos.
- Defina el equilibrio dinámico en un sistema cerrado.
- (HT) Prediga el efecto de cambios en concentración, presión y temperatura con el principio de Le Chatelier, y el efecto nulo del catalizador.
Fuente: Plan de estudios Cambridge International
Reacciones reversibles: los productos pueden reaccionar para formar nuevamente los reactivos — se escriben con la flecha ⇌. Si es exotérmica en un sentido, entonces es endotérmica en el otro, transfiriendo la misma cantidad de energía.
Equilibrio: en un sistema cerrado, se alcanza el equilibrio cuando las tasas directa e inversa son iguales — las concentraciones dejan de cambiar aunque ambas reacciones continúan (dinámico).
(HT) Principio de Le Chatelier: un sistema en equilibrio responde para contrarrestar cualquier cambio:
- concentración ↑ de un reactivo → se forma más producto (y viceversa);
- presión ↑ → la posición se desplaza hacia el lado con menos moléculas gaseosas;
- temperatura ↑ → la posición se desplaza en la dirección endotérmica (↓ para la dirección exotérmica).
Un catalizador no desplaza la posición — se alcanza el equilibrio más rápido. La industria elige condiciones de compromiso equilibrando velocidad, rendimiento, seguridad y costo (ej. el proceso Haber en el tema 10).
6.2
Lista de verificación antes de considerar este tema completado
- Velocidad a partir de una tabla, de la pendiente de un gráfico y (HT) de la pendiente de una tangente.
- Cada uno de los cinco factores explicados por la teoría de colisiones, nombrando qué sucede con la frecuencia y energía de colisión.
- Efecto del catalizador en el perfil; no se consume; enzimas.
- La flecha ⇌; equilibrio como tasas iguales; (HT) predecir los tres cambios de condición con Le Chatelier; condiciones de compromiso justificadas.