Mapa mental: Medición de la velocidad de reacción

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Mapa mental: Medición de la velocidad de reacción · Formatom

Medición de la velocidad de reacción

Contenido del mapa

Medición de la velocidad de reacción — Qué tan rápido cambia la concentración con el tiempo.
- ¿Qué cambia? — La concentración de reactivos y productos en el tiempo.
  - Reactivo que baja — Sustancia que se gasta, su concentración disminuye.
  - Producto que sube — Sustancia nueva que se forma, su concentración aumenta.
  - Concentración y tiempo — Concentración es moles por litro [A] y tiempo es intervalo Δt.
- Fórmula básica — Velocidad es cambio de concentración entre tiempo.
  - Con reactivo: signo menos — v = -Δ[reactivo]/Δt compensa la bajada y da valor positivo.
  - Con producto: signo más — v = +Δ[producto]/Δt mantiene positivo el aumento.
  - Unidad típica — mol·L-1·s-1, moles por litro por segundo.
- Ajuste por coeficientes — Cada sustancia va a su propio ritmo según el balance.
  - Coeficientes a, b, c, d — Números que balancean la reacción y dan la proporción.
  - Dividir entre coeficiente — Cada cambio se divide entre su número: 1/a, 1/b, 1/c, 1/d.
  - Velocidad única v — Al ajustar, todas las sustancias dan el mismo valor v.
- Media e instantánea — La velocidad es la pendiente en la gráfica concentración-tiempo.
  - Velocidad media — Promedio en un intervalo largo, recta entre dos puntos lejanos.
  - Velocidad instantánea — Rapidez en un instante exacto, pendiente de la tangente.
  - Se hace más lenta — Con menos reactivo la curva se aplana y baja la pendiente.
- Medición en el laboratorio — Se mide una propiedad fácil y se arma la tabla concentración-tiempo.
  - Color — Sirve si una sustancia tiene color fuerte, como el yodo marrón.
  - Gas y masa — Volumen de gas en jeringa o pérdida de masa en balanza.
  - pH y conductividad — Útiles si cambia la acidez o los iones disueltos.

Medir la velocidad de una reacción es medir qué tan rápido desaparece un reactivo o aparece un producto. Solo se necesita una división: cambio de concentración entre cambio de tiempo. La concentración se expresa en moles por litro con corchetes, como [A], y el tiempo como intervalo Δt. Así se obtiene la velocidad v, siempre con valor positivo.

La fórmula básica usa signo menos para reactivos y signo más para productos: v = -Δ[reactivo]/Δt = +Δ[producto]/Δt. El signo menos compensa que el reactivo baja, y el signo más mantiene el aumento del producto. La unidad típica es mol·L-1·s-1, que se lee moles por litro por segundo.

Cada sustancia va a su propio ritmo según los coeficientes estequiométricos a, b, c y d de la reacción balanceada aA + bB -> cC + dD. Para tener una velocidad única v se divide cada cambio entre su coeficiente: v = -1/a·Δ[A]/Δt = -1/b·Δ[B]/Δt = +1/c·Δ[C]/Δt = +1/d·Δ[D]/Δt. Por ejemplo, en 2H2O2 -> 2H2O + O2 el O2 aparece más lento de lo que desaparece el H2O2.

En la gráfica de concentración contra tiempo la velocidad es la pendiente. La velocidad media es el promedio en un intervalo largo, la pendiente de la recta que une dos puntos lejanos. La velocidad instantánea es la rapidez en un instante exacto, la pendiente de la tangente que toca la curva en un solo punto. Casi siempre la velocidad disminuye porque queda menos reactivo.

En el laboratorio no se cuentan moléculas, se mide una propiedad fácil que cambia con la concentración: color, gas formado, pH, conductividad o masa. Con esos datos se arma una tabla de concentración contra tiempo y de ahí se calcula todo, como en el ejemplo donde [H2O2] baja de 0,500 a 0,300 mol·L-1 en 100 s.