Ejercicios: Factores que afectan a las reacciones

Una banana madura mucho antes arriba de la mesa de la cocina que dentro de la heladera. ¿Qué factor está acelerando la maduración en un caso y frenándola en el otro? Explicá brevemente cómo actúa ese factor.

Lucía echa un terrón de azúcar a su café con leche y Marco echa la misma cantidad de azúcar granulado al suyo, como se muestra en la figura. Ambos revuelven igual.

¿Cuál de los dos se disolverá antes? ¿Qué factor que afecta a la velocidad de las reacciones explica la diferencia?

Cuando soplamos sobre las brasas de una parrilla, arden con más fuerza. ¿Qué les estamos aportando al soplar? ¿Qué factor que acelera las reacciones estamos poniendo en juego?

¿Qué es un catalizador? Explicá qué efecto tiene sobre la velocidad de una reacción y si se consume o no en ella. Poné un ejemplo de catalizador que conozcas.

El pescado que compramos se guarda en el congelador para que tarde mucho más en echarse a perder. ¿Qué factor estamos controlando al congelarlo y por qué frena las reacciones de descomposición?

Para que un antiácido haga efecto antes, en la farmacia lo venden en pastillas efervescentes, que se disuelven en agua, o se recomienda moler la pastilla. ¿Qué factor se está aprovechando en ambos casos?

Una astilla de madera que está solo al rojo vivo se enciende con llama al introducirla en un tubo lleno de oxígeno puro. ¿Qué factor explica que en ese tubo la combustión sea mucho más viva que en el aire?

Los autos llevan un catalizador en el caño de escape. ¿Qué función cumple sobre los gases contaminantes que salen del motor? ¿Por qué creés que se llama así?

En el caldo de la sopa, la sal fina se disuelve casi al instante y la sal gruesa tarda bastante más, aunque la cantidad sea la misma. Explicá la diferencia usando el modelo de partículas: pensá en qué partículas de la sal están en contacto con el agua en cada caso.

Un tronco de roble puede arder durante horas en una chimenea, pero el aserrín del mismo roble, si está esparcido, arde casi de golpe.

1. a) ¿Qué factor explica esta diferencia?
2. b) Razoná por qué en las carpinterías se prohíbe fumar y se retira seguido el aserrín acumulado.

Una pastilla efervescente de vitamina C tarda $80\ \text{s}$ en disolverse por completo en un vaso de agua a $10\ \celsius$ y solo $20\ \text{s}$ en agua a $30\ \celsius$. El gráfico resume los datos:

1. a) ¿Cuántas veces más rápida es la reacción a $30\ \celsius$ que a $10\ \celsius$?
2. b) Explicá este resultado pensando en cómo se mueven las partículas cuando sube la temperatura.

Si masticás un trozo de pan durante un buen rato, termina sabiendo dulce: una enzima de la saliva empieza a descomponer el almidón del pan en azúcares.

1. a) ¿Qué papel juega esa enzima en la reacción?
2. b) ¿Por qué se dice que las enzimas son catalizadores biológicos?
3. c) Nombrá otro proceso del cuerpo humano en el que intervengan enzimas.

Casi todas las reacciones químicas van más rápido cuando sube la temperatura. La figura representa las partículas de un gas a dos temperaturas distintas:

Explicalo con el modelo de partículas: qué les ocurre a las partículas de los reactivos y qué consecuencia tiene eso sobre sus choques.

La lana de acero que se usa para lavar los platos arde con chispas al acercarla a una llama, mientras que un clavo del mismo material solo se oxida despacio, a lo largo de los años.

1. a) ¿Qué factor explica que el mismo material reaccione tan distinto?
2. b) ¿Cómo se llama la oxidación lenta que sufre el clavo?

Joaquín quiere comprobar que la temperatura influye en la velocidad con que se disuelve el cacao en la leche. Diseñá el experimento por él: qué materiales necesita, qué magnitud cambiará entre los dos vasos, qué cosas debe mantener exactamente iguales y qué medirá para comparar.

En muchos quemadores de gas hay una entrada de aire regulable: con poca entrada de aire la llama es amarilla y ensucia de hollín las ollas, y con más entrada es azul y calienta mejor.

1. a) ¿Qué factor estás modificando al regular la entrada de aire?
2. b) Explicá por qué la combustión es más completa y eficiente con la entrada abierta.

Diseñá un experimento completo para comprobar que la concentración de un reactivo influye en la velocidad de reacción, usando vinagre y bicarbonato: prepararías varios vasos con distinta cantidad de vinagre completando todos con agua hasta el mismo volumen. Indicá:

1. a) Qué variables mantenés constantes y por qué.
2. b) Qué variable cambiás de un vaso a otro.
3. c) Cómo medirías la velocidad de la reacción (qué observarías o cronometrarías).
4. d) Qué resultado esperás obtener y cómo lo interpretarías.

Querés comprobar el efecto de la superficie de contacto usando dos pastillas efervescentes idénticas: una entera y otra molida hasta hacerla polvo.

1. a) Describí el procedimiento paso a paso.
2. b) Predecí el resultado y justificalo con el modelo de partículas.
3. c) Explicá por qué tenés que usar la misma cantidad de agua y a la misma temperatura en los dos vasos: ¿qué pasaría con tus conclusiones si no lo hicieras?

Aitana mezcla en el laboratorio dos soluciones incoloras y mide el tiempo que tarda en aparecer un sólido amarillo (un precipitado). Repite la mezcla a distintas temperaturas y obtiene: $80\ \text{s}$ a $10\ \celsius$, $40\ \text{s}$ a $20\ \celsius$ y $20\ \text{s}$ a $30\ \celsius$. Los datos están representados en el gráfico:

1. a) Describí con tus palabras la tendencia que muestran los datos.
2. b) Fijándote en la tendencia, ¿cuánto tiempo cabría esperar aproximadamente a $40\ \celsius$?
3. c) Justificá la tendencia con el modelo de partículas.

Para hacer yogur casero se mantiene la leche con los fermentos a unos $40\ \celsius$ durante varias horas. Si la mezcla llega a hervir, el yogur ya no se forma.

1. a) ¿Qué son los fermentos, desde el punto de vista de la reacción química?
2. b) Explicá por qué funcionan bien a $40\ \celsius$ pero dejan de actuar si la mezcla hierve.
3. c) Predecí qué ocurriría si dejaras la mezcla a $10\ \celsius$ en vez de a $40\ \celsius$ y razoná la respuesta.

En los silos de granos y en los antiguos molinos harineros hubo explosiones sin ninguna llama visible: bastaba una pequeña chispa en un aire cargado de polvo de harina.

1. a) Explicá por qué el polvo de harina en suspensión arde muchísimo más rápido que la misma harina apilada en una bolsa.
2. b) ¿Qué factor de los que aceleran las reacciones está actuando de forma extrema?
3. c) Proponé una medida de seguridad para estos lugares y justificala.

Preparás cuatro vasos de agua con azúcar: el vaso 1 con agua fría y un terrón, el vaso 2 con agua fría y la misma cantidad de azúcar granulado, el vaso 3 con agua caliente y un terrón y el vaso 4 con agua caliente y azúcar granulado. La figura muestra los cuatro vasos:

1. a) ¿Qué dos vasos compararías para estudiar solo el efecto de la temperatura? Justificá la elección.
2. b) ¿Y qué dos vasos compararías para estudiar solo el efecto de la superficie de contacto?
3. c) ¿Qué vaso tardará menos en disolver el azúcar? Razoná la respuesta combinando los dos factores.

Una cinta de magnesio arde en el aire con una llama blanca intensa, pero dentro de un frasco lleno de oxígeno puro la combustión es mucho más violenta. La figura representa las partículas de gas dentro de cada frasco:

1. a) Sabiendo que el aire contiene solo un $21\ \%$ de oxígeno, explicá la diferencia usando el modelo de choques entre partículas.
2. b) Predecí qué ocurriría si el frasco estuviera lleno de un gas sin oxígeno, como el nitrógeno, y justificá la predicción.

El catalizador de un auto contiene metales como el platino, que aceleran las reacciones que convierten gases tóxicos del escape en gases menos dañinos.

1. a) Explicá qué significa que un catalizador «no se consume» en la reacción.
2. b) Si no se consume, ¿por qué creés que al cabo de muchos años un catalizador puede dejar de funcionar bien? Pensá en qué les puede pasar a sus superficies con el uso.