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00:00:15,980 --> 00:00:22,300
Hola a todos, soy Raúl Corraliza, profesor de química de segundo de bachillerato en el IES

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00:00:22,300 --> 00:00:27,320
arquitecto Pedro Gumiel de Alcalá de Henares y os doy la bienvenida a esta serie de videoclases

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00:00:27,320 --> 00:00:38,039
de la unidad 4 dedicada al estudio de la cinética química. En la videoclase de hoy estudiaremos los

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00:00:38,039 --> 00:00:49,359
factores que influyen en la velocidad de reacción. En esta videoclase vamos a estudiar los factores

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00:00:49,359 --> 00:00:55,280
que influyen en que una misma reacción tenga una velocidad más alta o más baja.

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00:00:55,880 --> 00:00:59,520
En lo que refiere a la naturaleza de los reactivos y productos,

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00:00:59,820 --> 00:01:03,340
no olvidemos que en una reacción química se produce la reorganización

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00:01:03,340 --> 00:01:06,879
de los enlaces de los reactivos para formar los productos,

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00:01:07,340 --> 00:01:09,400
de tal forma que una reacción será tanto más rápida

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00:01:09,400 --> 00:01:12,120
cuanto menos enlaces deban reorganizarse.

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00:01:12,219 --> 00:01:15,519
Así que, por ejemplo, las reacciones entre compuestos iónicos

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00:01:15,519 --> 00:01:18,340
van a ser más rápidas que entre compuestos covalentes.

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00:01:18,859 --> 00:01:33,900
En lo que respecta al estado físico de los reactivos, no olvidemos que las reacciones químicas se producen cuando las moléculas de reactivos chocan entre sí, de tal forma que cuanto mayor sea la superficie de contacto entre los reactivos, mayor será la velocidad de reacción.

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00:01:34,700 --> 00:01:46,680
Consecuentemente, las reacciones entre gases son las más rápidas y en el caso de reacciones con elementos, con sustancias en fase sólida, la velocidad será tanto mayor cuanto más pulverizada se encuentre la sustancia.

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00:01:47,579 --> 00:01:53,540
En lo que respecta a la temperatura, con carácter general, la velocidad de las reacciones aumenta con la temperatura.

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00:01:54,340 --> 00:01:57,099
Esto lo podemos explicar desde dos puntos de vista.

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00:01:57,420 --> 00:02:05,579
Desde el punto de vista de la teoría de las colisiones, al aumentar la temperatura del medio, las moléculas se moverán con mayor velocidad.

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00:02:06,420 --> 00:02:11,680
Eso hace que, por un lado, choquen con mayor frecuencia y, por otro lado, que choquen con mayor energía.

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00:02:12,560 --> 00:02:25,479
Consecuentemente, el número de choques eficaces se incrementa, puesto que chocan más veces y chocan con mayor energía, alcanzarán en mayor proporción la energía de activación y, consecuentemente, la velocidad de la reacción aumentará.

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00:02:26,520 --> 00:02:34,000
Por otro lado, tenemos la ecuación de Arrhenius que modela la influencia de la temperatura sobre la constante en la ecuación de velocidad.

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00:02:34,000 --> 00:02:52,379
Aquí tenemos la constante cinética proporcionada a través de un cierto factor de frecuencia con este factor exponencial donde tenemos, con signo negativo, en el numerador del exponente la energía de activación y en el denominador del exponente la temperatura.

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00:02:52,819 --> 00:02:58,979
La ecuación de Arrhenius es una de esas expresiones que no tenemos que conocer, no tenemos que conocer la fórmula tal cual.

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00:02:59,599 --> 00:03:06,900
Nos basta con saber que existe, con saber el nombre y con saber que, tal y como tenemos los elementos dentro de la ecuación,

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00:03:07,659 --> 00:03:13,919
al aumentar la temperatura aumenta la constante cinética y, consecuentemente, aumentará la velocidad de reacción.

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00:03:13,919 --> 00:03:19,580
y, por otro lado, al aumentar la energía de activación disminuirá la constante cinética

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00:03:19,580 --> 00:03:24,379
y, consecuentemente, disminuirá la velocidad de la reacción.

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00:03:26,909 --> 00:03:29,210
En lo que respecta a la concentración de los reactivos,

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00:03:29,610 --> 00:03:34,710
únicamente en el caso en el que los reactivos sean gases o bien se encuentren en disolución,

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00:03:35,610 --> 00:03:41,009
al aumentar la concentración lo que obtendremos será un mayor número de partículas y no el mismo volumen.

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00:03:41,729 --> 00:03:44,189
Consecuentemente, recurriendo a la teoría de las colisiones,

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00:03:44,629 --> 00:03:49,469
Habrá un mayor número de choques, con ello aumentará la frecuencia de colisiones eficaces

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00:03:49,469 --> 00:03:54,650
y, consecuentemente, una vez aumenta la concentración, aumenta la velocidad de reacción.

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00:03:55,669 --> 00:04:01,090
En lo que respecta a la presión, en este caso únicamente en el caso de gases encerrados dentro de un recipiente,

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00:04:01,710 --> 00:04:03,909
al aumentar la presión, aumenta la velocidad de reacción.

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00:04:04,110 --> 00:04:09,530
Y la razón es que, o bien al aumentar la presión disminuye el volumen, de acuerdo con la ecuación de los gases ideales,

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00:04:09,530 --> 00:04:14,550
y, consecuentemente, aumenta el número de partículas por unidad de volumen,

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00:04:14,770 --> 00:04:19,550
aumenta el número de colisiones, de colisiones eficaces y, con ello, la velocidad de reacción,

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00:04:20,550 --> 00:04:26,730
o bien, al aumentar la presión, aumenta la temperatura nuevamente conforme a la ley de los gases ideales.

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00:04:27,509 --> 00:04:31,290
En este caso, lo que ocurre es que aumenta la velocidad de las partículas,

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00:04:31,290 --> 00:04:36,209
aumenta el número de colisiones y el número de colisiones eficaces no sólo por el número de colisiones,

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00:04:36,569 --> 00:04:38,550
sino porque éstas se producen con mayor energía,

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00:04:38,550 --> 00:04:41,930
y, consecuentemente, aumenta la velocidad de reacción.

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00:04:43,550 --> 00:04:48,290
Otro de los factores importantes que afectan a la velocidad de reacción son los catalizadores,

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00:04:49,230 --> 00:04:53,230
que son sustancias que no participan en el sentido estricto de la reacción,

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00:04:53,449 --> 00:04:59,629
en el sentido en el que no son reactivos y productos, ni se forman ni se consumen a lo largo de la reacción química,

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00:05:00,509 --> 00:05:04,149
pero permiten modificar la velocidad de una reacción.

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00:05:04,149 --> 00:05:11,310
Y distinguiremos catalizadores positivos y negativos en función de si aumentan o disminuyen la velocidad de la reacción.

48
00:05:12,769 --> 00:05:18,970
Desde el punto de vista industrial se tiene interés fundamentalmente en aumentar la velocidad de una reacción para aumentar el rendimiento.

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00:05:19,550 --> 00:05:27,569
Y entonces se reserva el término catalizador a secas, sin añadir positivo ni negativo, a los catalizadores que aumentan la velocidad de reacción.

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00:05:28,170 --> 00:05:33,670
Y se suele utilizar el término inhibidor para aquellas sustancias que disminuyen la velocidad de la reacción.

51
00:05:34,149 --> 00:05:46,410
En función del estado de agregación se distinguen dos tipos de catalizadores, catalizadores homogéneos, que son aquellos que se encuentran en la misma fase que los reactivos, y catalizadores heterogéneos, como aquellos que no.

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00:05:47,310 --> 00:05:57,850
Un caso importante es el caso de los catalizadores sólidos, que permiten que se realicen las reacciones químicas entre sustancias líquidas o gaseosas.

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00:05:57,850 --> 00:06:10,209
Y aquí tenemos un ejemplo donde tenemos un cierto catalizador, que es una cierta superficie sólida, que va a permitir que el eteno, con un doble enlace, sufra una adición.

54
00:06:10,350 --> 00:06:15,850
Este doble enlace se rompa y se permite la adición de una molécula de dihidrógeno.

55
00:06:16,230 --> 00:06:21,029
De tal forma que del eteno, con el doble enlace, pasemos a etano, con un enlace simple.

56
00:06:22,029 --> 00:06:25,649
Para que se produjera esa reacción química en ausencia de un catalizador,

57
00:06:26,350 --> 00:06:32,990
necesitaríamos que la molécula de dihidrógeno colisionara contra la molécula de eteno,

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00:06:33,170 --> 00:06:37,889
de tal forma que un átomo de hidrógeno estuviera próximo a este otro átomo de carbono

59
00:06:37,889 --> 00:06:41,970
y el segundo átomo de hidrógeno estuviera próximo a este otro átomo de carbono.

60
00:06:42,490 --> 00:06:46,730
Tendría que darse esa casualidad, tendría que colisionar con una energía,

61
00:06:46,730 --> 00:06:51,550
y una energía muy elevada porque la molécula de dihidrógeno es muy estable.

62
00:06:52,149 --> 00:06:57,189
Y aunque este doble enlace sea menos estable que este enlace simple,

63
00:06:57,990 --> 00:07:00,670
la molécula de dihidrógeno no tiende a reaccionar.

64
00:07:01,029 --> 00:07:06,750
Esto es algo que estudiaremos más adelante cuando en la unidad 12 hablemos de las reacciones de la química orgánica.

65
00:07:07,810 --> 00:07:13,290
Bien, pues esta superficie catalizadora hace dos cosas, influye de dos maneras.

66
00:07:13,290 --> 00:07:16,069
La primera es capaz de absorber con D.

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00:07:16,730 --> 00:07:19,129
la molécula de dihidrógeno y romperla.

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00:07:19,209 --> 00:07:22,930
Así que, por un lado, permite que la reacción se produzca

69
00:07:23,009 --> 00:07:26,009
facilitando que la molécula de dihidrógeno se rompa.

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00:07:26,089 --> 00:07:27,410
Y, en segundo lugar,

71
00:07:27,490 --> 00:07:31,850
es capaz de hacer que esta molécula de eteno

72
00:07:31,930 --> 00:07:34,410
también sea absorbida por la reacción,

73
00:07:34,490 --> 00:07:36,689
perdón, por la superficie,

74
00:07:36,769 --> 00:07:40,009
y se quede más o menos inmóvil

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00:07:40,089 --> 00:07:43,209
y en una posición que permita que estos átomos de hidrógeno

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00:07:43,290 --> 00:07:45,050
interaccionen con el doble enlace,

77
00:07:45,050 --> 00:07:47,449
lo rompan y formen la molécula de etano.

78
00:07:48,069 --> 00:07:52,509
De tal forma que, en este caso, esta superficie no participa de la reacción química

79
00:07:52,509 --> 00:07:56,870
ni como reactivo ni como producto, pero sin ella no podría producirse la reacción,

80
00:07:57,029 --> 00:08:02,589
puesto que esta molécula no conseguiría estar inmóvil y tener una cierta posición

81
00:08:02,589 --> 00:08:07,810
ni se podría romper esta molécula de dihidrógeno para producir la reacción química.

82
00:08:07,810 --> 00:08:16,490
los catalizadores con carácter general influyen únicamente en la modificación de la energía de

83
00:08:16,490 --> 00:08:22,009
activación no van a modificar el hecho de que una cierta reacción química sea endotérmica o

84
00:08:22,009 --> 00:08:25,910
exotérmica no van a influir en la cantidad de energía que se libera o que se absorbe en la

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00:08:25,910 --> 00:08:32,169
reacción química únicamente los catalizadores que llamamos positivos disminuyen la energía de

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00:08:32,169 --> 00:08:37,289
activación y los catalizadores negativos lo que harían sería aumentar la energía de activación

87
00:08:37,289 --> 00:08:50,269
Es importante también tener en cuenta que los catalizadores son específicos de cada reacción y que únicamente operan, únicamente actúan como tales en estrechos márgenes de temperatura y pH.

88
00:08:51,730 --> 00:08:57,009
Por último, otro de los factores que influyen en la velocidad de reacción puede ser la luz.

89
00:08:58,029 --> 00:09:06,730
Ciertas reacciones químicas en presencia de luz transcurren con mayor velocidad o incluso ciertas reacciones químicas en ausencia de luz no se producen.

90
00:09:06,730 --> 00:09:23,169
No olvidemos que la luz es una forma de energía y como tal parece razonable que los fotones puedan participar en las reacciones químicas arrancando de electrones en ciertos átomos formando iones y consecuentemente propiciando ciertas reacciones químicas.

91
00:09:24,330 --> 00:09:31,830
Con esto que hemos visto de los factores que influyen en la velocidad de reacción ya podéis resolver los ejercicios propuestos del 5 al 7.

92
00:09:31,830 --> 00:09:40,789
En el aula virtual de la asignatura tenéis disponibles otros recursos, ejercicios y cuestionarios

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00:09:40,789 --> 00:09:45,190
Asimismo, tenéis más información en las fuentes bibliográficas y en la web

94
00:09:45,190 --> 00:09:51,450
No dudéis en traer vuestras dudas e inquietudes a clase o al foro de dudas de la unidad en el aula virtual

95
00:09:51,450 --> 00:09:53,549
Un saludo y hasta pronto