Unidad VI Cinética Química y Nanotecnología

Cinetica Quimica
La cinética química es un área de la fisicoquímica que se encarga del estudio de la rapidez de reacción, cómo cambia la rapidez de reacción bajo condiciones variables y qué eventos moleculares se efectúan mediante la reacción general (Difusión, ciencia de superficies,catálisis). La cinética química es un estudio puramente empírico y experimental; la química cuántica permite indagar en las mecánicas de reacción, lo que se conoce como dinámica química.

Velocidad de Reacción.

La velocidad de reacción se define como la cantidad de sustancia que reacciona por unidad de tiempo. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que puede tardar muchos años,¹ pero la combustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundo.

Mecanismo de Reacción
El mecanismo de reacción es el conjunto de las fases o estados que constituyen una reacción química. Los mecanismos de reacción están ligados a la cinética y a la dinámica química.

Energía de Aceptación
La energía de activación (  ) en química y biología es la energía que necesita un sistema antes de poder iniciar un determinado proceso. La energía de activación suele utilizarse para denominar la energía mínima necesaria para que se produzca una reacción química dada.

Equilibrio Químico
En un proceso químico, el equilibrio químico es el estado en el que las actividades químicas o las concentraciones de los reactivos y los productos no tienen ningún cambio neto en el tiempo. Normalmente, este sería el estado que se produce cuando una reacción química evoluciona hacia adelante en la misma proporción que su reacción inversa. La velocidad de reacción de las reacciones directa e inversa por lo general no son cero, pero, si ambas son iguales, no hay cambios netos en cualquiera de las concentraciones de los reactivos o productos. Este proceso se denomina equilibrio dinámico.¹

Complejo Activado
En química, un complejo activado de una reacción química es la disposición particular de los átomos en la cima de la barrera energética. Si representamos su energía frente a todas las coordenadas del sistema, generalmente veremos cómo es un mínimo energético en todas ellas, menos en la coordenada de reacción -que lleva de los reactivos a los productos-, en la que es un máximo.

http://es.wikipedia.org/wiki/Wikipedia:Portada

FACTORES QUE AFECTAN LA VELOCIDAD DE REACCION QUIMICA.

-Temperatura: a la cual se desarrolla la reacción
-Grado de división de los reactivos
-Naturaleza de los reactivos
-Concentración de los reactivos



http://mx.kalipedia.com/ecologia/tema/factores-afectan-velocidad-reaccion.html?x=20070924klpcnafyq_116.Kes&ap=2

 FACTORES QUE AFECTAN EL EQUILIBRIO QUÍMICO:

* Cambio de la temperatura. Si en un equilibrio químico se aumenta la temperatura, el sistema se opone al cambio desplazándose en el sentido que haya absorción de calor, esto es, favoreciendo la reacción endotérmica. Por el contrario, al disminuir la temperatura se favorece el proceso que genera calor; es decir, la reacción exotérmica.

* Cambio de la presión. La variación de la presión en un equilibrio, sólo influye cuando intervienen sustancias en estado gaseoso y se verifica una variación en el número de moles entre reactivos y productos. Un aumento de presión favorecerá la reacción que implique una disminución de volumen. En cambio, si se disminuye la presión, se favorecerá la reacción en la que los productos ocupen un volumen mayor que los reactivos.

* Catalizadores. No modifican el sentido del equilibrio, porque influyen por igual en las velocidades de las dos reacciones implicadas en todo equilibrio; tan sólo afectan a la energía de activación tanto a la derecha como a la izquierda, por lo tanto solamente cambian la cantidad de tiempo necesario para alcanzar el equilibrio.


http://mx.answers.yahoo.com/question/index?qid=20090210051752AA1DzS1


Principio de Le Chatelier

El principio de Le Châtelier, postulado por Henri-Louis Le Châtelier (1850-1936), químico industrial francés, establece que:

Si un sistema químico que en principio esté en equilibrio experimenta un cambio en la concentración, en la temperatura, en el volumen o en la presión parcial, variará para contrarrestar ese cambio.

Este principio es equivalente al de la Ley de masas.

http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Le_Ch%C3%A2telier

La constante de equilibrio.
Las concentraciones de los gases se expresan en molaridad y se pueden calcular a partir del   número de moles de gases presentes al inicio, del número de moles en el equilibrio y del volumen del matraz (en litros). El análisis de los datos en el equilibrio muestra que aunque la proporciónN02   /[N2 O4   ] presentan valores dispersos, la magnitud de la relaciónN02   2/[N2 O4   ] es asi constante, en promedio es 4.63×10-3

Donde k es una constante para la relación de equilibrioa 25 grados.

http://www.buenastareas.com/ensayos/El-Concepto-De-Equilibrio-y-La/3630790.html

Constante de Ionización:
Factor que relaciona la calidad de la radiación con su capacidad para generar fenómenos de ionización.


Producto de Solubilidad:

El producto de solubilidad o producto iónico de un compuesto ionico es el producto de las concentraciones molares (de equilibrio) de los iones constituyentes, cada una elevada a la potencia del coeficiente estequiométrico en la ecuación de equilibrio:

C_mA_n ↔ m Cⁿ⁺ + n A^m-

Donde C representa a un catión, A a un anión y m y n son sus respectivos índices estequiométricos. Por tanto, atendiendo a su definición su producto de solubilidad se representa como:

Kps = [Cⁿ⁺]^m [A^m-]ⁿ

^{http://es.wikipedia.org/wiki/Producto_de_solubilidad}

TENDENCIAS DE LA NANOTECNOLOGIA, MATERIALES Y CARACTERISTICAS:

La nanotecnología permite trabajar y manipular las estructuras moleculares y sus átomos. Esta posibilidad nos lleva a  fabricar materiales y máquinas a partir del reordenamiento de átomos y moléculas, la nanotecnología provocará una segunda revolución industrial; Son un mercado floreciente y en la actualidad se emplean en multitud de tecnologías y productos de consumo.

CARACTERÍSTICAS:

• Colaboración de múltiples ciencias: biología, física, química,informática, ingeniería, medicina…

• Se trata de fabricar productos tangibles

• Elevados costes de equipamiento, acceso necesario a propiedad intelectual, conocimientos muy especializados.

Materiales inteligentes (smart materials): En términos generales, un tipo de materiales, una nueva generación de materiales derivadas de la nanotecnología, cuyas propiedades pueden ser controladas y cambiadas a petición.

Es una de las principales líneas de investigación de la nanociencia con aplicaciones a muchas industrias (desde las textiles a la industria de la Defensa). Por ejemplo: fibras inteligentes para la ropa (Smart Fibres, Fabrics and Clothing). Sistemas inteligentes para diversas aplicaciones (Smart Systems: Microphones, Fish Farming)

Los materiales inteligentes tienen la capacidad de cambiar su color, forma, o propiedades electrónicas en respuesta a cambios o alteraciones del medio o pruebas (luz, sonido, temperatura, voltaje). Estos materiales podrían tener atributos muy potentes como la autoreparación.

Relacionados con esto están los super materiales (super materials) con extraordinarias propiedades. La capacidad de crear componentes con precisión atómica puede llevar a estructuras moleculares con interesantes características tales como una alta conductividad eléctrica o potencia.

http://quimica1b.over-blog.es/pages/TENDENCIAS_DE_LA_NANOTECNOLOGIA_MATERIALES_Y_SUS_CARACTERISTICAS-3981001.html