LAS REACCIONES QUIMICAS

domingo, 23 de octubre de 2011

GRADO DE AVANCE DE LA REACCION Y AFINIDAD

Grado de avance de la reacción y afinidad
Desde el punto de vista de la física, representamos a la reacción como:

$\sum_{i=1}^{N}{\nu_i[C_i]}=0$

tal que

ν i

son los coeficientes estequiométricos de la reacción, que pueden ser positivos (productos) o negativos (reactivos). La ecuación presenta dos formas posibles de estar químicamente la naturaleza (como suma de productos o como suma de reactivos).
Si

d m i

es la masa del producto que aparece, o del reactivo que desaparece, resulta que:

$\left\{\frac{1}{M_i}\frac{dm_i}{\nu_i}\right\}_{i=1}^N=d\xi,$

constante $\forall i$ .

M i

sería la masa molecular del compuesto correspondiente y

ξ

se denomina grado de avance. Este concepto es importante pues es el único grado de libertad en la reacción.
Cuando existe un equilibrio en la reacción, la entalpía libre es un mínimo, por lo que:

$\delta G=\sum_{k}{\mu_k\nu_k}d\xi=-\mathcal{A}d\xi=0,$

nos lleva a que la afinidad química es nula.

RENDIMIENTO DE UNA REACCION QUIMICA

La cantidad de producto que se suele obtener de una reacción química, es menor que la cantidad teórica. Esto depende de varios factores, como la pureza del reactivo, las reacciones secundarias que puedan tener lugar,es posible que no todos los productos reaccionen,la recuperación del 100% de la muestra es prácticamente imposible .
El rendimiento de una reacción se calcula mediante la siguiente fórmula:
$\mathrm{rendimiento(%) = \frac {\;cantidad \;real \;de \;producto} {\;cantidad \;ideal \;de \;producto} \cdot 100}$
Cuando uno de los reactivos esté en exceso, el rendimiento deberá calcularse respecto al reactivo limitante. Y el rendimiento depende del calor que expone la reacción.

sábado, 22 de octubre de 2011

REACCIONES QUIMICAS {IRREVERSIBLES}

Una reacción irreversible es una reacción química que se verifica en un solo sentido, es decir, se prolonga hasta agotar por lo menos una de las sustancias reaccionantes. Puede simbolizarse con la siguiente ecuación química:

$a\mbox{A} + b\mbox{B} \rightarrow c\mbox{C} + d\mbox{D} \,\!$

Donde la flecha indica un único sentido para la reacción. En la reacción irreversible la reacción inversa prácticamente no ocurre y en consecuencia en el equilibrio el reactivo en defecto (el que se encuentra en menor cantidad) puede llegar a agotarse. Que un reactivo se agote significa que en el equilibrio su concentración será nula o despreciable (tenderá a cero). mo un extremo, "casos especiales" de reacciones reversibles.
Las reacciones de combustión son un ejemplo de reacciones irreversibles, en las que K puede tomar valores del orden de 10¹⁰⁰. Por ejemplo el petróleo, que podemos simbolizar con $\scriptstyle C_{n}H_{m}\,\!$ (o la madera) en presencia de oxígeno:

$\mathrm{C}_{n}\mathrm{H}_{m} + \left (n + \frac{m}{2} \right ) \mathrm{O}_{2} \longrightarrow n \mathrm{CO}_{2} + m \mathrm{H_{2}O}$

se quemará para dar dióxido de carbono ( $\scriptstyle \mathrm{CO}_{2}\,\!$ ) y agua ( $\scriptstyle \mathrm{H_{2}O}\,\!$ ) los cuales necesitarán de los procesos biológicos de fotosíntesis para volver a transformarse en sustancias orgánicas, ya que la reacción inversa no sucederá en forma espontánea.

Véase también: Deducción de la constante de equilibrio

IMAGENES SOBRE REACCIONES QUIMICAS REVERSIBLES

UNA PILA SECUNDARIA ES REVERSIBLE

PILA BASADA EN UNA REACCION QUIMICA REVERSIBLE

REACCIONES QUIMICAS {REVERSIBLES}

Una reacción reversible es una reacción química que se efectúa en ambos sentidos simultáneamente, es decir, los productos reaccionan entre sí y regeneran a los reactivos. Consideremos por ejemplo la reacción de los reactivos A y B que se unen para dar los productos C y D, ésta puede simbolizarse con la siguiente ecuación química

$a\mbox{A} + b\mbox{B} \rightleftharpoons c\mbox{C} + d\mbox{D} \,\!$

Los coeficientes estequiométricos, es decir, el número relativo de moles de cada sustancia que interviene en la reacción se indican como a, b para los reactivos y c, d para los productos, mientras que la doble flecha $\rightleftharpoons\,\!$ indica que la reacción puede ocurrir en uno u otro sentido, directo e inverso.
Puesto que la reacción puede proceder en ambas direcciones y el sentido neto de la reacción está definido por la presión, la temperatura y la concentración relativa de reactivos y productos en el medio en que se desarrolla, la definición de reactivos y productos en este tipo de reacciones es convencional y está dada por el tipo de proceso estudiado.
Los reactivos suelen estar en su máxima concentración al principio de la reacción, pero a medida que la reacción evoluciona y la concentración de los productos aumenta, también se incrementa la velocidad de la reacción inversa. Cuando este tipo de reacciones se llevan a cabo para obtener determinado producto suele ser necesario ir separando dicho producto del medio que reacciona a medida que se van introduciendo los reactivos.
Si no existe intervención externa (adición de reactivos, separación de productos o cambio de las condiciones de operación definidas básicamente por la presión y la temperatura) estas reacciones evolucionan espontáneamente hacia un estado de equilibrio en el que la velocidad de formación de productos iguala a la velocidad en que estos se transforman en reactivos. Entonces, en el punto de equilibrio la velocidad neta de reacción, igual a la velocidad de la reacción directa menos la de la reacción inversa, es cero.
En el equilibrio se cumple que:

$V_{rd} = V_{ri} \,\!$

donde V_rd es la velocidad de reacción directa y V_ri es la velocidad de reacción inversa, ambas en concentración por unidad de tiempo.
Las velocidades de reacción directa e inversa son proporcionales a las concentraciones involucradas (un tratamiento riguroso requiere el empleo de actividades en lugar de concentraciones), tendremos:

$V_{rd} = k_d [A]^a [B]^b \,\!$

$V_{ri} = k_i [C]^c [D]^d \,\!$

donde k_d y k_i son las constantes de reacción derecha e inversa y dependen solo de la temperatura, [A], [B], [C] y [D] representan las concentraciones de A, B, C, y D. Puesto que en el equilibrio las velocidades se igualan:

$k_{d} [A]_e^a [B]_e^b = k_i [C]_e^c [D]_e^d \,\!$

de donde

$\frac{k_{d}}{k_{i}}= \frac {[C]_{e}^{c} [D]_{e}^{d}}{[A]_{e}^{a} [B]_{e}^{b}}$

El subíndice e, de las concentraciones, significa que han alcanzado el equilibrio. Los supraíndices indican que cada concentración está afectada por su coeficiente estequiométrico como potencia.
El cociente $\frac {k_D}{k_i} \,\!$ es una cantidad que depende de la temperatura del sistema reaccionante, y se la denomina la constante de equilibrio químico K (constante pues; aunque depende de la temperatura, no depende de las concentraciones de reactivos y productos).
De las ecuaciones fundamentales de la termodinámica se deduce que:

$K=e ^{- \frac{\Delta G_{R}^{0}}{RT}}$

donde $\Delta G_{R}^{0} \,\!$ es la energía libre de Gibbs normal de la reacción y su valor se calcula en función de propiedades termodinámicas de los reactivos y productos de la reacción.
Ejemplos de reacciones reversibles son las soluciones de ácidos y bases débiles: Cuando un ácido o base débil se mezcla con agua, se forman cationes oxonio (H₃O⁺) y aniones hidroxilo (OH⁻), como productos de reacción, que se recombinan con el resto de producto ácido o básico para dar nuevamente el ácido o base
originales y agua

viernes, 21 de octubre de 2011

REACCIONES DE SINTESIS

Las reacciones de sintesis son aquellas en las que dos o mas sustancias se convierten en una. En cierta forma es el proceso inverso al de desomposicion

REACCIONES DE DESCOMPOSICION

Las reacciones de descomposicion son procesos en los que una sustancia se transforma en dos o mas
A continuacion veremos imagenes de las reacciones de descomposicion