Flashcards: Cinètica química

Totes les targetes del tema

Per fer-hi una ullada ràpida o repassar-les en paper.

1. 1. Què és la velocitat de reacció i en quines unitats s'expressa?

   La variació de la concentració d'un reactiu o d'un producte per unitat de temps. S'expressa en $\mathrm{mol/(L\cdot s)}$, és a dir, $\mathrm{M/s}$.

2. 2. Error típic: la velocitat de reacció és negativa perquè el reactiu desapareix?

   No. La velocitat sempre es dona positiva: es pren la variació de concentració en valor absolut dividida pel temps.

3. 3. Termodinàmica i cinètica: què estudia cadascuna?

   La termodinàmica diu si una reacció és espontània; la cinètica, com de ràpida va. Una reacció espontània pot ser lentíssima, com la rovellada del ferro.

4. 4. Segons la teoria de col·lisions, quines dues condicions ha de complir un xoc perquè sigui efectiu?

   Tenir prou energia (com a mínim l'energia d'activació) i produir-se amb l'orientació adequada. No n'hi ha prou que les partícules xoquin.

5. 5. Què és l'energia d'activació?

   L'energia mínima que han de tenir els xocs entre partícules perquè es produeixi la reacció. Com més gran és, més lenta és la reacció a una mateixa temperatura.

6. 6. Per què augmenta la velocitat en augmentar la concentració dels reactius?

   Perquè hi ha més partícules per unitat de volum i, per tant, més xocs per segon entre elles.

7. 7. Per què una pujada de temperatura accelera tant una reacció?

   Les partícules xoquen més sovint, però sobretot amb més energia: una fracció molt més gran supera l'energia d'activació. Regla aproximada: en moltes reaccions, la velocitat gairebé es dobla cada $10\ ^\circ\mathrm{C}$.

8. 8. Per què un sòlid en pols reacciona més de pressa que en un bloc?

   Perquè exposa més superfície de contacte: hi ha més partícules accessibles i més xocs efectius per segon. Per això la llana de ferro s'encén i un tros de ferro es rovella lentament.

9. 9. Error típic: la nevera atura les reaccions que fan malbé els aliments?

   No les atura, les frena. A menys temperatura hi ha menys molècules que superin l'energia d'activació i els xocs efectius es fan escassos.

10. 10. Quina forma té la llei de velocitat i què és cada símbol?

    $v = k\,[\mathrm{A}]^m[\mathrm{B}]^n$: $k$ és la constant de velocitat; $m$ i $n$, els ordres respecte de A i de B; $m + n$, l'ordre total.

11. 11. Error típic: els ordres de reacció són els coeficients de l'equació ajustada?

    No. Els ordres són experimentals: es mesuren veient com canvia la velocitat amb la concentració. Depenen del mecanisme i no tenen per què coincidir amb els coeficients.

12. 12. En doblar $[\mathrm{A}]$, com dedueixes l'ordre respecte d'A?

    La velocitat queda multiplicada per $2^m$: si es dobla, $m = 1$; si es multiplica per 4, $m = 2$; si no canvia, $m = 0$.

13. 13. Si en triplicar $[\mathrm{A}]$ la velocitat es multiplica per 9, quin és l'ordre respecte d'A?

    Ordre 2, perquè $3^2 = 9$.

14. 14. Pel mètode de les velocitats inicials, quins experiments has de comparar?

    Els que només difereixen en la concentració d'un reactiu. Si entre dos experiments en canvien dues alhora, no en pots treure cap ordre.

15. 15. Quines unitats té la constant de velocitat $k$ segons l'ordre total?

    Ordre 0: $\mathrm{M\cdot s^{-1}}$. Ordre 1: $\mathrm{s^{-1}}$. Ordre 2: $\mathrm{M^{-1}\cdot s^{-1}}$. Canvien perquè la velocitat sempre ha de sortir en $\mathrm{M/s}$.

16. 16. Què és un catalitzador?

    Una substància que accelera una reacció sense consumir-se: al final n'hi ha la mateixa quantitat que al principi. Els enzims són catalitzadors biològics.

17. 17. Com accelera la reacció un catalitzador, si no hi aporta energia?

    Ofereix un camí alternatiu amb una energia d'activació més baixa. Així, més xocs superen la barrera i la velocitat augmenta.

18. 18. Error típic: un catalitzador desplaça l'equilibri cap als productes?

    No. Accelera per igual la reacció directa i la inversa: s'arriba abans a l'equilibri, però al mateix punt.

19. 19. Un catalitzador canvia $\Delta H$ o $\Delta G$ d'una reacció?

    No: reactius i productes queden a la mateixa energia. Per tant, no pot fer espontània una reacció amb $\Delta G > 0$; només fa que una reacció possible passi abans.

20. 20. Si puges la temperatura, quina reacció s'accelera més: la d'energia d'activació gran o la de petita?

    La d'energia d'activació més gran: és la que té menys molècules capaces de superar la barrera i, per tant, la que més hi guanya.

21. 21. A la PAU-2026, amb quin model has de justificar l'efecte dels factors sobre la velocitat?

    Amb el model de col·lisions. L'equació d'Arrhenius i el model de l'estat de transició en queden exclosos.