Principios de Cinética Química y Volumetría: Conceptos Esenciales

Factores que Influyen en la Velocidad de Reacción

• Naturaleza de las Sustancias Reaccionantes

  Algunas características de las sustancias reaccionantes, como la estructura molecular y la clase de enlace, afectan a la velocidad de reacción.

• Concentración de las Sustancias Reaccionantes

  Al aumentar la concentración, existe un mayor número de moléculas que pueden chocar entre sí, por lo que la probabilidad de choques eficaces será mayor y su velocidad de reacción aumentará.

• Temperatura

  Es el agente que más influye en la velocidad de reacción, ya que por cada 100º de aumento, la velocidad se duplica. La razón es que la temperatura sirve para formar complejos activados.

• Catalizadores

  Son sustancias que aceleran o retardan la velocidad de reacción. Al proceso en que intervienen estas sustancias se le llama catálisis, y puede ser homogénea (catalizador y mezcla forman una mezcla perfecta) o heterogénea (catalizador es sólido y sustancias son gas).

Teorías Ácido-Base: Arrhenius, Brønsted-Lowry y Lewis

• Según Arrhenius

  • Ácido: Sustancia capaz de aumentar su concentración de protones (H+) en el agua.
  • Base: Sustancia capaz de aumentar su concentración de iones hidróxido (OH-) en el agua.

• Según Brønsted-Lowry

  • Ácido: Sustancia capaz de ceder un protón a otra.
  • Base: Sustancia capaz de aceptar un protón.

• Según Lewis

  • Ácido: Sustancia capaz de aceptar un par de electrones para formar un enlace covalente.
  • Base: Sustancia capaz de ceder un par de electrones para la formación de un enlace covalente.

Conceptos Clave en Volumetría y Titulación

• Indicador

  Sustancia que nos va a indicar el final de la reacción entre la disolución patrón y la disolución problema.

• Punto de Equivalencia

  Cuando se han añadido el mismo número de equivalentes de la disolución patrón que los que hay de la disolución problema.

• Punto Final

  Cuando el indicador nos manifiesta, mediante un cambio de color o aparición de precipitado, que se ha alcanzado el punto de equivalencia.

• Patrón Primario

  Producto químico de extremada pureza, estable y de composición conocida. Para poder ser usado como patrón primario, debe cumplir las siguientes características:

  • Extremada pureza.
  • No debe alterarse al contacto con el ambiente o la luz.
  • Ausencia de agua de hidratación.
  • Peso equivalente razonablemente alto.
  • Que no sea muy caro y fácil de adquirir.

• Disolución Patrón

  Es una disolución de concentración exactamente conocida que se utiliza durante el proceso de análisis. Puede prepararse directamente (por disolución de una cantidad exactamente pesada de un patrón primario hasta un volumen conocido) o indirectamente (valorando la disolución contra otra que contenga una cantidad conocida de un patrón primario).

  Una disolución patrón debe poseer las siguientes propiedades:

  • Su concentración ha de permanecer estable.
  • Su reacción con la disolución problema ha de ser rápida.
  • La reacción con la disolución problema ha de ser completa.
  • La reacción entre ambos compuestos tiene que poderse representar mediante una ecuación química.
  • Debe disponerse de un indicador que nos manifieste el final de su reacción.

• Valoración (Titulometría)

  Es el proceso analítico que consiste en ir añadiendo disolución patrón sobre la disolución problema hasta que la reacción entre ambas se complete.

  Tipos de Valoración:

  • Directa: Se valora la disolución problema con la disolución patrón hasta el viraje del indicador.
  • Por Retroceso (Retrotitulación): Se añade en exceso y cantidad conocida la disolución patrón sobre el problema, y se valora y determina la concentración que había quedado sin reaccionar de la primera.
  • Indirecta: La sustancia problema no reacciona con la disolución patrón, sino otra segunda sustancia que tiene relación con el problema.