Tornar a la portadaFísica i Química · 3r ESO · Canviar d'assignatura
Començar gratis
ESO 3r · Física i Química
El canvi · Les reaccions químiques

Factors que afecten les reaccions

Un plàtan madura en pocs dies damunt la taula, però triga setmanes a la nevera. El vinagre amb bicarbonat bromeja a l'instant, però el ferro d'una reixa triga anys a oxidar-se. Totes són reaccions químiques, però van a ritmes molt diferents. Què fa que una reacció vagi ràpida o lenta?

Et convé dominar: La teoria cinètico-molecular (2n d'ESO)
Et convé dominar: Dissolucions i concentració (2n d'ESO)

La reacció com a xoc de partícules

Dos reactius poden guardar-se en flascons veïns durant anys sense alterar-se, però tan bon punt es barregen en el mateix matràs apareixen substàncies noves: què ha de passar exactament a escala microscòpica perquè comenci una reacció?

Teoria de col·lisions: a dalt, un xoc eficaç entre molècules A₂ i B₂ amb energia i orientació adequades, que trenca enllaços i forma dues molècules AB; a baix, un xoc no eficaç amb orientació inadequada, en què les molècules reboten sense reaccionar. abans durant el xoc després Xoc eficaç: energia i orientació adequades reactius: A₂ i B₂ es trenquen enllaços i se'n formen d'altres productes: 2 AB Xoc no eficaç: les partícules reboten reactius: A₂ i B₂ orientació inadequada reboten sense reaccionar àtom A àtom B
Practica★☆☆Sense començar
Un plàtan madura molt abans a sobre de la taula de la cuina que dins de la nevera. Quin factor està accelerant la maduració en un cas i frenant-la en l'altre? Explica…

Un plàtan madura molt abans a sobre de la taula de la cuina que dins de la nevera. Quin factor està accelerant la maduració en un cas i frenant-la en l'altre? Explica breument com actua aquest factor.

Resoldre
Practica★☆☆Sense començar
El peix que comprem es guarda al congelador perquè trigui molt més a fer-se malbé. Quin factor estem controlant en congelar-lo i per què frena les reaccions de…

El peix que comprem es guarda al congelador perquè trigui molt més a fer-se malbé. Quin factor estem controlant en congelar-lo i per què frena les reaccions de descomposició?

Resoldre

La temperatura

Una barreta lluminosa emet una llum intensa dins d'un got d'aigua calenta, però s'apaga gairebé del tot en passar-la a aigua amb gel: per què la calor canvia tant el ritme al qual transcorre una reacció química?

Animació de dues caixes amb partícules que reboten contra les parets: en la freda es mouen a poc a poc i en la calenta quatre vegades més de pressa, amb molts més rebots i amb ratlletes d'agitació que acompanyen cada partícula. freda calenta: més agitades
Practica★★☆Sense començar
Una pastilla efervescent de vitamina C triga $80\ \text{s}$ a dissoldre's completament en un got d'aigua a $10\ \celsius$ i només $20\ \text{s}$ en aigua a…

Una pastilla efervescent de vitamina C triga $80\ \text{s}$ a dissoldre's completament en un got d'aigua a $10\ \celsius$ i només $20\ \text{s}$ en aigua a $30\ \celsius$. La gràfica resumeix les dades:

20 40 60 80 0 80 s 20 s 10 °C 30 °C T (°C) t (s)
  1. a) Quantes vegades més ràpida és la reacció a $30\ \celsius$ que a $10\ \celsius$?
  2. b) Explica aquest resultat pensant en com es mouen les partícules quan puja la temperatura.
Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Gairebé totes les reaccions químiques van més ràpid quan s'apuja la temperatura. La figura representa les partícules d'un gas a dues temperatures diferents: Explica-ho…

Gairebé totes les reaccions químiques van més ràpid quan s'apuja la temperatura. La figura representa les partícules d'un gas a dues temperatures diferents:

10 °C 40 °C

Explica-ho amb el model de partícules: què els passa a les partícules dels reactius i quina conseqüència té això sobre els seus xocs.

Resoldre
Practica★★★Sense començar
L'Aitana barreja al laboratori dues dissolucions incolores i mesura el temps que triga a aparèixer un sòlid groc (un precipitat). Repeteix la mescla a diferents…

L'Aitana barreja al laboratori dues dissolucions incolores i mesura el temps que triga a aparèixer un sòlid groc (un precipitat). Repeteix la mescla a diferents temperatures i obté: $80\ \text{s}$ a $10\ \celsius$, $40\ \text{s}$ a $20\ \celsius$ i $20\ \text{s}$ a $30\ \celsius$. Les dades estan representades a la gràfica:

20 40 60 80 0 10 20 30 40 80 s 40 s 20 s ? T (°C) t (s)
  1. a) Descriu amb les teves paraules la tendència que mostren les dades.
  2. b) Fixant-te en la tendència, quant de temps caldria esperar aproximadament a $40\ \celsius$?
  3. c) Justifica la tendència amb el model de partícules.
Resoldre

La concentració i la quantitat d'oxigen disponible

Dos recipients de la mateixa mida: a l'aire hi ha poques molècules d'oxigen (O₂) i en oxigen pur n'hi ha moltes més en el mateix espai. Aire (21 % O₂) Oxigen pur (100 % O₂) poc O₂ per volum més O₂ per volum
Practica★☆☆Sense començar
Una estella de fusta que només està al caliu roent s'encén amb flama en introduir-la en un tub ple d'oxigen pur. Quin factor explica que en aquest tub la combustió sigui…

Una estella de fusta que només està al caliu roent s'encén amb flama en introduir-la en un tub ple d'oxigen pur. Quin factor explica que en aquest tub la combustió sigui molt més viva que a l'aire?

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
En molts cremadors de gas hi ha una entrada d'aire regulable: amb poca entrada d'aire la flama és groga i sutja les cassoles, i amb més entrada és blava i escalfa…

En molts cremadors de gas hi ha una entrada d'aire regulable: amb poca entrada d'aire la flama és groga i sutja les cassoles, i amb més entrada és blava i escalfa millor.

  1. a) Quin factor estàs modificant en regular l'entrada d'aire?
  2. b) Explica per què la combustió és més completa i eficient amb l'entrada oberta.
Resoldre
Practica★★★Sense començar
Una cinta de magnesi crema a l'aire amb una flama blanca intensa, però dins d'un frasc ple d'oxigen pur la combustió és molt més violenta. La figura representa les…

Una cinta de magnesi crema a l'aire amb una flama blanca intensa, però dins d'un frasc ple d'oxigen pur la combustió és molt més violenta. La figura representa les partícules de gas dins de cada frasc:

Mg aire (21 % O₂) Mg oxigen pur oxigen nitrogen
  1. a) Sabent que l'aire conté només un $21\ \%$ d'oxigen, explica la diferència utilitzant el model de xocs entre partícules.
  2. b) Prediu què passaria si el frasc estigués ple d'un gas sense oxigen, com ara el nitrogen, i justifica la predicció.
Resoldre

La superfície de contacte

Un tronc gruixut triga hores a cremar-se del tot a la xemeneia, però aquest mateix pes de fusta en forma de serradures o encenalls crema en segons: com influeix la mida dels trossos si la massa de reactiu és la mateixa?

Comparació de la superfície de contacte amb l'aigua: un terròs sencer, amb poques cares exposades, davant del mateix volum dividit en nou grans petits, amb moltes més cares exposades. Terròs una sola peça Granulat poca superfície en contacte molta més superfície en contacte =
Practica★☆☆Sense començar
La Lucía tira un terròs de sucre al seu cafè amb llet i en Marco tira la mateixa quantitat de sucre granulat al seu, com es mostra a la figura. Tots dos remenen igual.…

La Lucía tira un terròs de sucre al seu cafè amb llet i en Marco tira la mateixa quantitat de sucre granulat al seu, com es mostra a la figura. Tots dos remenen igual.

terròs sucre granulat

Quin dels dos es dissoldrà abans? Quin factor que afecta la velocitat de les reaccions explica la diferència?

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Un tronc de roure pot cremar durant hores en una llar de foc, però la serradures del mateix roure, si estan escampades, cremen gairebé de cop. a) Quin factor explica…

Un tronc de roure pot cremar durant hores en una llar de foc, però la serradures del mateix roure, si estan escampades, cremen gairebé de cop.

  1. a) Quin factor explica aquesta diferència?
  2. b) Raona per què a les fusteries es prohibeix fumar i es retira la serradura acumulada sovint.
Resoldre
Practica★★★Sense començar
En les sitges de gra i en els antics molins de farina hi ha hagut explosions sense cap flama visible: n'hi havia prou amb una petita guspira en un aire carregat de pols…

En les sitges de gra i en els antics molins de farina hi ha hagut explosions sense cap flama visible: n'hi havia prou amb una petita guspira en un aire carregat de pols de farina.

  1. a) Explica per què la pols de farina en suspensió crema moltíssim més ràpid que la mateixa farina apilada en un sac.
  2. b) Quin factor dels que acceleren les reaccions està actuant de manera extrema?
  3. c) Proposa una mesura de seguretat per a aquests llocs i justifica-la.
Resoldre

Catalitzadors

Esquema d'un catalitzador: els reactius passen pel catalitzador, que no es consumeix, i es transformen en producte més de pressa; el catalitzador queda intacte i es reutilitza. reactius catalitzador sense consumir-se producte continua intacte
Practica★☆☆Sense començar
Què és un catalitzador? Explica quin efecte té sobre la velocitat d'una reacció i si es consumeix o no en ella. Posa un exemple de catalitzador que coneguis.

Què és un catalitzador? Explica quin efecte té sobre la velocitat d'una reacció i si es consumeix o no en ella. Posa un exemple de catalitzador que coneguis.

Resoldre
Practica★★☆Sense començar
Si mastegues un tros de pa durant una bona estona, acaba tenint gust dolç: un enzim de la saliva comença a descompondre el midó del pa en sucres. a) Quin paper té aquest…

Si mastegues un tros de pa durant una bona estona, acaba tenint gust dolç: un enzim de la saliva comença a descompondre el midó del pa en sucres.

  1. a) Quin paper té aquest enzim en la reacció?
  2. b) Per què es diu que els enzims són catalitzadors biològics?
  3. c) Anomena un altre procés del cos humà en què intervinguin enzims.
Resoldre
Practica★★★Sense començar
El catalitzador d'un cotxe conté metalls com el platí, que acceleren les reaccions que converteixen gasos tòxics de l'escapament en gasos menys nocius. a) Explica què…

El catalitzador d'un cotxe conté metalls com el platí, que acceleren les reaccions que converteixen gasos tòxics de l'escapament en gasos menys nocius.

  1. a) Explica què significa que un catalitzador «no es consumeix» en la reacció.
  2. b) Si no es consumeix, per què creus que al cap de molts anys un catalitzador pot deixar de funcionar bé? Pensa en què els pot passar a les seves superfícies amb l'ús.
Resoldre

Dissenyar un experiment per estudiar un factor

Experiment controlat: dos gots amb la mateixa quantitat de llet i de cacau, cadascun amb un termòmetre; el got 1 és a temperatura ambient i el got 2, calent i fumejant, de manera que l'única diferència és la temperatura. got 1: fred (temperatura ambient) got 2: calent cacau llet termòmetre termòmetre igual cacau, igual llet igual cacau, igual llet única diferència: la temperatura
Practica★★☆Sense començar
L'Iker vol comprovar que la temperatura influeix en la velocitat amb què es dissol el cacau en la llet. Dissenya l'experiment per ell: quins materials necessita, quina…

L'Iker vol comprovar que la temperatura influeix en la velocitat amb què es dissol el cacau en la llet. Dissenya l'experiment per ell: quins materials necessita, quina magnitud canviarà entre els dos gots, quines coses ha de mantenir exactament iguals i què mesurarà per comparar.

Resoldre
Practica★★★Sense començar
Dissenya un experiment complet per comprovar que la concentració d'un reactiu influeix en la velocitat de reacció, utilitzant vinagre i bicarbonat: prepararies diversos…

Dissenya un experiment complet per comprovar que la concentració d'un reactiu influeix en la velocitat de reacció, utilitzant vinagre i bicarbonat: prepararies diversos gots amb diferent quantitat de vinagre completant-los tots amb aigua fins al mateix volum. Indica:

  1. a) Quines variables mantens constants i per què.
  2. b) Quina variable canvies d'un got a un altre.
  3. c) Com mesuraries la velocitat de la reacció (què observaries o cronometraries).
  4. d) Quin resultat esperes obtenir i com l'interpretaries.
Resoldre
Practica★★★Sense començar
Prepares quatre gots d'aigua amb sucre: el got 1 amb aigua freda i un terròs, el got 2 amb aigua freda i la mateixa quantitat de sucre granulat, el got 3 amb aigua…

Prepares quatre gots d'aigua amb sucre: el got 1 amb aigua freda i un terròs, el got 2 amb aigua freda i la mateixa quantitat de sucre granulat, el got 3 amb aigua calenta i un terròs i el got 4 amb aigua calenta i sucre granulat. La figura mostra els quatre gots:

Got 1 aigua freda terròs Got 2 aigua freda granulat Got 3 aigua calenta terròs Got 4 aigua calenta granulat
  1. a) Quins dos gots compararies per estudiar només l'efecte de la temperatura? Justifica l'elecció.
  2. b) I quins dos gots compararies per estudiar només l'efecte de la superfície de contacte?
  3. c) Quin got trigarà menys a dissoldre el sucre? Raona la resposta combinant els dos factors.
Resoldre

Comunicar i contrastar una investigació

En comparar la rapidesa d'una reacció, registra la variable que canvies, les que mantens i el criteri de finalització. Fes servir el mateix material i un protocol supervisat: ulleres, quantitats petites, recipients sense tancar quan es produeix gas i gestió de residus segons indiqui el docent.

Introdueix cada repetició en un full de càlcul, calcula'n la mitjana i representa temperatura davant de temps mitjà. Conserva les dades originals i comunica'n la dispersió. En equip, alterneu els papers de mesurar, registrar i revisar; no concloeu que tota reacció canvia exactament igual. Compara l'explicació amb dues fonts, citant autor i data, i separa observació d'interpretació. No publiquis noms, imatges ni dades de companys sense autorització.

L'esquema relaciona les idees principals:

Esquema d'una investigació sobre la rapidesa d'una reacció: hipòtesi amb aigua freda i tèbia, tres repeticions de temps per a cada temperatura i gràfica de temperatura davant de temps mitjà, amb els punts de les repeticions que mostren la seva dispersió. Hipòtesi ? freda tèbia Dades i repetició 50 52 48 31 29 30 temps (s) Conclusió i límits t mitjà 50 s 30 s freda tèbia temperatura

Torna al principi: El plàtan es conserva a la nevera perquè a baixa temperatura les partícules es mouen més a poc a poc i la reacció de maduració es frena; en canvi, el vinagre i el bicarbonat reaccionen a l'instant perquè les seves partícules xoquen de seguida per tot el líquid, mentre que l'oxidació de la reixa de ferro és molt lenta perquè només té lloc a la superfície exposada a l'aire.

Resum

Veure tots els exercicis d'aquest apartat