quimica

1. 1
1. OBJETIVO:
Comprobar que las reacciones químicas dependen de factores físicos que afectan su velocidad de reacción
manifestado en el número de colisiones moleculares durante.
2. PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN:
Las reacciones químicas ocurren debido a la participación deciertos parámetros que determinan su eficiencia,las
reacciones no ocurren siempre con una eficiencia del 100%,esto depende de las condiciones detemperatura, cantidad de
sustanciay que las reacciones alcancen la energía de activación necesaria paraquese formen los productos.La velocidad
de reacción es fundamental para comprender como se forman los productos no solamente en las reacciones domesticas
sino también en las industriales. Además La teoría de colisiones es un modelo para explicar losmecanismos delas
reacciones químicas.Según esta teoría para que seproduzca una reacción deben cumplirsetres condiciones:Estos choques
deben de producirsecon energía suficientede forma que se puedan romper y formar enlaces químicos.
Pregunta de investigación:¿Las condiciones detemperatura, cantidad de sustancia pueden afectar la formación de
productos en una reacción química,afectando las colisiones efectivas delas moléculasdelos reactantes para formar los
productos?
Hipótesis nula:Las condiciones detemperatura y cantidad de sustanciano afectan el número de colisiones moleculares
para formar compuestos.
Hipótesis alterna:Por lo menos, una de las condiciones,para una reacción afectan el número de colisiones moleculares
para formar compuestos, con por lo menos 95% de confiabilidad
3. INFORMACIÓN DE CONTEXTO:
Las reacciones químicas pueden tener lugar de forma más o menos rápida,es decir,la variación del número de moles de
sustancias reaccionantes quese transforman por unidad de tiempo puede ser mayor o menor. La velocidad de reacción
de una reacción química depende, principalmente, de:
- La naturaleza de las sustanciasquereaccionan
- La concentración de dichas sustancias
- La temperatura
- La acción de catalizadores
Colisiones efectivas: Desde el punto de la cinética molecular,la reacción está determinada por el número de colisiones
efectivas producidas entre las partículasdelas sustancias. ¿Cómoocurrenlasreaccionesquímicas?LaTeoría de
colisiones En1920, GilbertN.Lewisyotros,estudiandolosfactoresque afectabanalacinéticaquímica,
propusolallamadaTeoría de Colisiones,cuyafinalidadesexplicarcómotranscurrenlasreaccionesanivel
molecular.Segúnestateoría,paraque una reacciónquímicatenga lugar,lasmoléculasde losreactivos
debenchocar,y ademásdebenchocarde formaeficaz,esdecir,notodaslas colisionesde reactivosllevana
la formaciónde productos,soloalgunasde ellas.
Si consideramosunrecipienteque contiene dosgasesque reaccionanentre sí,porejemplo Cl2yH2, para
dar clorurode hidrógeno,enunsegundose puedenproducirdel ordende 1030 colisiones.Lasmoléculasde
Cl2 y H2 songases,se estánmoviendoconstantemente de formacaóticaporel recipiente yesnormal que
se crucen sustrayectoriasaleatoriasychoquen.Perosi los1030 colisionesenun segundodiesenlugaraHCl,
la reacciónse completaríaentan solouna fracciónde segundoinapreciable,algoque nosucede enla
realidad.Yno sucede porque,comodecimos,muchoschoquesnosoneficaces,noconducenala formación
de productos.Para que loschoquesseaneficacesylosreactivosque chocanse conviertanenproductos,se
debendardos condiciones:
- Que las moléculasde losreactivostenganunaorientaciónadecuadaparaque lareacciónse lleve a
cabo. Porejemplo,consideremoslareacciónentre H2y Cl2 para dar HCl con un modelomolecular
- Que las moléculasde reactivostengansuficienteenergíacinéticaenel momentodel choqueparaque
se produzca laruptura de sus enlacesyse formenlosenlacesde losproductos.
VELOCIDAD DE REACCIÓN
BIMESTRE I
CURSO QUÍMICA
GRADO
NOMBRE
Fecha 24/07/2020 Docente

2. 2
4. VARIABLES:
¿CUÁL? DESCRIPCIÓN
4.1 INDEPENDIENTE
Número de colisiones efectivas durante
la reacción.
Todas las moléculas deuna sustanciase
mueven de acuerdo a la energía cinética
molecular.
4.2 DEPENDIENTE
Formación de productos Las moléculas formadas como resultado
de la reacción química,por las colisiones
de las moléculasdurantela reacción
4.3 CONTROLADA
Temperatura La energía calórica afecta la velocidad de
las reacciones,aumentando el número
de colisiones entrelas moléculasdelos
reactantes.
Presión Aumenta la presión y la probabilidad de
tener más colisiones aumenta.
Cantidad de sustancia El número de colisiones aumenta cuando
la cantidad demoles en la reacción
también aumenta
5. RECURSOS: Simulador de velocidad dereacciones de Phet
https://phet.colorado.edu/es_PE/contributions/view/3147
6. RECOLECCIÓNDATOS:
6.1. Datos cuantitativos:
TABLA N°1. Colisionesyformaciónde AB+C
A+BC --- AB +C ( 10 moles iniciales de A y BC)
Bajo 0º 0ºC Superior a 0º
Prueba Numero de colisiones
efectivas 1
Numero de colisiones
efectivas 2
Numero de colisiones
efectivas 3
1 0 2 7
2 0 2 7
3 1 2 9
4 1 3 7
5 0 2 7
TABLA N°2. Colisionesyformaciónde AB+C
A+BC --- AB +C ( a superiores a 0ºC)
5 moles iniciales 8 moles iniciales 10 moles iniciales
Prueba Numero de colisiones
efectivas 1
Numero de colisiones
efectivas 2
Numero de colisiones
efectivas 3
1 4 5 7
2 4 6 9
3 5 6 8
4 4 7 9
5 4 7 8

3. 3
7. PROCESAMIENTO DE DATOS
Se realizara la prueba de ANOVA para determinar si hay significancia en los valores recogidos de la experiencia
Análisisde varianzade unfactor
RESUMEN:
TABLA N°1.Colisionesy
formaciónde AB +C
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
Columna1 5 2 0.4 0.3
Columna2 5 11 2.2 0.2
Columna3 5 37 7.4 0.8
ANÁLISISDEVARIANZA
Origen de las variaciones
Suma de
cuadrados
Grados
de
libertad
Promedio
de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crítico
para F
Entre grupos 132.133333 2 66.0666 152.4615 2.94689E-09 3.885293835
Dentrode los grupos 5.2 12 0.43333
Total 137.333333 14
Basado en los valores obtenidos de Anova el valor de Probabilidad es menos a 0.05 por lo tanto rechazamos la hipótesis
nula:y determinamos que el factor de temperatura afecto directamente el número de colisiones afectando la formación de
productos en la reacción A+BC --- AB +C ( 10 moles iniciales de A y BC)
Resumen: tabla Nº 2
Análisisde varianzade unfactor.
RESUMEN:
Grupos Cuenta Suma Promedio Varianza
Columna1 5 21 4.2 0.2
Columna2 5 31 6.2 0.7
Columna3 5 41 8.2 0.7
ANÁLISISDEVARIANZA
Origen de las variaciones
Suma de
cuadrado
s
Grados
de
liberta
d
Promedio
de los
cuadrados F Probabilidad
Valor crítico
para F
Entre grupos 40 2 20 37.5 6.88608E-06 3.885293835
Dentrode los grupos 6.4 12
0.5333333
3

4. 4
Total 46.4 14
Basado en los valores obtenidos de Anova el valor de Probabilidad es menos a 0.05 por lo tanto rechazamos la hipótesis
nula: y determinamos que el factor de cantidad de moles, afecto directamente el número de colisiones afectando la
formación de productos en la reacción A+BC --- AB +C ( 10 moles iniciales de A y BC)
8. GRÁFICA.
Grafica Nª 1. Colisionesyformación de AB +C
Interpretación:Latemperaturaesunode los factoresque afectalas colisiones,pordebajode 0ºC no
existencolisiones,sinembargocuandosonsuperioresa0ºC las colisionessonefectivas.
Grafica Nª 2. Colisionesyformación de AB +C
Interpretación:Lacantidadde sustanciaesunode los factoresque afectalas colisiones,cuandoingresanal
sistemapmayor númerode moleslascolisionessonefectivas.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Prueba 1 2 3 4 5
A+BC --- AB +C ( 10 moles iniciales de A y BC) Bajo 0º
A+BC --- AB +C ( 10 moles iniciales de A y BC) 0ºC
A+BC --- AB +C ( 10 moles iniciales de A y BC) Superior a 0º
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Prueba 1 2 3 4 5
Chart Title
5 moles iniciales 8 moles iniciales 10 moles iniciales

5. 5
9. CONCLUSIONES
- Las condiciones detemperatura, afecta la formación de productos en una reacción química,afectando las
colisiones efectivas delas moléculasdelos reactantes para formar los productos
- Las condiciones decantidad de sustanciaafectan la formación deproductos en una reacción química,afectando
las colisiones efectivas,por el mayor número de moléculas queinteractúan los reactantes tienen mayor
probabilidad deformar los productos
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
 Owen, S. 2014, Chemistry for the IB Diploma, Reino Unido: Cambridge University.
 Universidad deColorado.Velocidad de reacciones químicas.Recuperado de:
https://phet.colorado.edu/es_PE/simulation/legacy/reactions-and-rates