Exercicis: Factors que afecten les reaccions

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.

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.

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

Quan bufem sobre les brases d'una barbacoa, cremen amb més força. Què els estem aportant en bufar? Quin factor que accelera les reaccions estem posant en joc?

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.

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?

Perquè un antiàcid faci efecte abans, a la farmàcia el venen en pastilles efervescents, que es dissolen en aigua, o es recomana aixafar la pastilla. Quin factor s'està aprofitant en tots dos casos?

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?

Els cotxes porten un catalitzador al tub d'escapament. Quina missió compleix sobre els gasos contaminants que surten del motor? Per què creus que s'anomena així?

En el brou de la sopa, la sal fina es dissol gairebé a l'instant i la sal grossa triga bastant més, encara que la quantitat sigui la mateixa. Explica la diferència fent servir el model de partícules: pensa en quines partícules de la sal estan en contacte amb l'aigua en cada cas.

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.

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:

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.

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.

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

La llana d'acer que es fa servir per fregar crema amb guspires en acostar-la a una flama, mentre que un clau del mateix material només s'oxida a poc a poc, al llarg dels anys.

1. a) Quin factor explica que el mateix material reaccioni tan diferent?
2. b) Com es diu l'oxidació lenta que pateix el clau?

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.

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.

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.

Vols comprovar l'efecte de la superfície de contacte utilitzant dues pastilles efervescents idèntiques: una de sencera i una altra de picada fins a fer-la pols.

1. a) Descriu el procediment pas a pas.
2. b) Prediu el resultat i justifica'l amb el model de partícules.
3. c) Explica per què has d'utilitzar la mateixa quantitat d'aigua i a la mateixa temperatura en els dos gots: què passaria amb les teves conclusions si no ho fessis?

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:

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.

Per fer iogurt casolà es manté la llet amb els ferments a uns $40\ \celsius$ durant diverses hores. Si la mescla arriba a bullir, el iogurt ja no es forma.

1. a) Què són els ferments, des del punt de vista de la reacció química?
2. b) Explica per què funcionen bé a $40\ \celsius$ però deixen d'actuar si la mescla bull.
3. c) Prediu què passaria si deixessis la mescla a $10\ \celsius$ en comptes d'a $40\ \celsius$ i raona la resposta.

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.

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:

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.

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:

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.

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.