Reaccions Químiques: Evidències, Tipus i Velocitat

Evidències de Reaccions Químiques

Hi ha diversos signes que indiquen que s'està produint una reacció química:

Emissió de llum intensa

Quan la cinta de magnesi es crema, reacciona amb l'oxigen de l'aire i es transforma en òxid de magnesi (MgO). S'allibera molta llum durant aquest procés.

Alliberament de calor (reacció exotèrmica)

Si barreges una dissolució d'àcid clorhídric (HCl) amb una d'hidròxid de sodi (NaOH), la temperatura de la mescla augmenta, la qual cosa indica que s'allibera calor.

Formació de gasos

Quan afegeixes un àcid a alguns metalls (com el zinc), s'observa un bombolleig que indica l'alliberament d'hidrogen gasós (H₂).

Formació de fum blanc

Acosta una ampolla que contingui una dissolució aquosa concentrada d'amoníac (NH₃) a una altra que contingui àcid clorhídric (HCl). Destapa-les i observaràs l'aparició d'un fum blanc a l'aire: és clorur d'amoni (NH₄Cl), un sòlid finament dividit.

Formació d'un sòlid (precipitat)

A una dissolució transparent de nitrat de plom(II) (Pb(NO₃)₂) afegeix-ne una de iodur de potassi (KI). Observaràs que es forma instantàniament un sòlid groc intens que, al cap d'una estona, es diposita al fons del recipient: és el precipitat de iodur de plom(II) (PbI₂).

Dissolució d'un sòlid amb reacció

El marbre és principalment carbonat de calci (CaCO₃). Si aboques un àcid (com HCl) sobre marbre, observaràs que es produeix un bombolleig (efervescència) i, amb el temps, el sòlid desapareix (es dissol). En aquesta reacció, el sòlid reacciona i es transforma, alliberant un gas, el diòxid de carboni (CO₂).

Canvis Físics i Químics

Canvis físics

És una transformació en què no varia la naturalesa de la matèria. Les substàncies continuen sent les mateixes abans i després del canvi. Entre els canvis físics més habituals hi ha els canvis d'estat (fusió, vaporització, etc.) i les dissolucions (sense reacció).

Canvi químic

És una transformació en què varia la naturalesa de la matèria. Les substàncies inicials (reactius) es transformen en substàncies noves (productes) amb propietats diferents. Els canvis químics també s'anomenen reaccions químiques.

Teoria de les Col·lisions

Aquesta teoria explica com es produeixen les reaccions a nivell molecular. Les reaccions químiques tenen lloc quan les molècules (o àtoms/ions) dels reactius xoquen entre si. Durant la col·lisió, es poden trencar els enllaços existents. Posteriorment, els àtoms que s'han alliberat es reorganitzen i formen nous enllaços, donant lloc a les molècules dels productes.

No obstant això, no tots els xocs provoquen una reacció. Perquè un xoc sigui eficaç, les partícules que col·lideixen han de complir dues condicions:

• Tenir una orientació adequada en el moment del xoc.
• Posseir una energia cinètica suficient, igual o superior a l'anomenada energia d'activació, per poder trencar els enllaços inicials.

Factors que Afecten la Velocitat de Reacció

La velocitat a la qual transcorre una reacció química es pot modificar actuant sobre certs factors. Es pot incrementar de diferents formes:

• Elevant la temperatura: En augmentar la temperatura, les partícules es mouen més ràpidament. Això fa que augmenti la freqüència dels xocs i, sobretot, que una major proporció de xocs tingui l'energia suficient (superior a l'energia d'activació) per ser eficaços.
• Augmentant el grau de divisió (superfície de contacte): Quan els reactius són sòlids, si estan finament dividits (en pols), reaccionen amb més rapidesa que si es presenten en trossos grans. Això és degut al fet que la superfície de contacte entre els reactius és molt més gran, augmentant la probabilitat de xocs eficaços.