Reacciones Químicas

Reacciones Químicas

En un sistema gaseoso multicomponente las reacciones químicas ocurren cuando los distintos tipos de moléculas pueden transformarse unos en otros mediante colisiones inelásticas. Para que ocurra una reacción las moléculas deben poseer energía suficiente como para superar las barreras de potencial que existan. El estado de equilibrio químico es estacionario a nivel macroscópico, pero dinámico a nivel molecular, ya que la reacción no se detiene.

EL PROCESO DE COMBUSTIÓN

CARACTERÍSTICAS GENERALES

Se define como la reacción química exotérmica auto mantenida por conducción de calor y difusión de especies. Sus aplicaciones se pueden resumir en:

Las reacciones químicas de los gases atmosféricos:

Hace miles de millones de años, lamayor parte del oxígeno atmosférico se encontraba en forma de CO2y H2O.El oxígenomolecular era escaso. Sin embargo, al aparecer las plantas verdes produjeron muchacantidad de oxigeno gracias a la fotosíntesis.Actualmente, el oxígeno representa el 21%de volumen del aire seco. En el ciclo del oxígeno participan tanto plantas comoanimales. Durante las tormentas eléctricas se forma algo de ozono (O3), a partir de O2

.En el siglo XIX el científico inglésWillamHartley descubrió la presencia de ozono enla atmosfera terrestre. Este gas, poco estable se encuentra en una relación de 3moléculas por cada 100 millones de moléculas de oxígeno. Su concentración aumenta amedida que se asciende encontrándose en su mayor parte en la estratosfera (entre los 15y 55 Km de altura). La mayor parte del ozono se forma en el ecuador, a mas de 40 Kmde altura, por la acción de las radiaciones ultravioleta que fotodisocian las moléculas deoxígeno, dejando átomos de oxigeno libre. Ese oxigeno atómico reacciona con oxígenomolecular para formas ozono.O2 (g)→ 2 O(g)O(g) +O2 (g)→ O3 (g)

Como esta reacción consume luz ultravioleta, la tierra queda protegida de sus efectos perjudiciales. Así como el ozono es producido permanentemente en la estratosfera, de lamisma forma es destruido constantemente por fenómenos naturales. Algunoscomponentes naturales de la atmosfera pueden destruirlo, se descubrió que por efecto de partículas solares el nitrógeno se disocia en átomos que reaccionan con el oxigenoparaformar oxido nítrico el cual actúa como catalizador de la desintegración del ozono.Ciertos compuestos clorados se descomponen a grandes alturas, dejando libre al cloro.Estos compuestos son los clorofluorocarbonados (CFC) que son utilizados en losaerosoles como soporte de los productos que se vaporizan, en los refrigeradores, etc. Ala altura en que las radiaciones ultra violeta no disocian al ozono, si lo hacen los CFC.El cloro liberado descompone al ozono para fabricar oxido de cloro y oxigenomolecular.La concentración normal de gases en la estratosfera es tal que la cantidad de ozono quese forma equivales a la cantidad que se destruye. En el centro de la capa de ozono, laconcentración de O

3es de unos 0.1umol/L. No obstante este equilibrio se encuentra en peligro por las actividades del hombre. Los motores de aviones, autos y la degradaciónde fertilizantes que contienen nitrógeno producen grandes cantidades de óxidos denitrógeno. El uso de CFC esta restringido. Actualmente se esta perdiendo ozono (O3) dela estratosfera a un ritmo de alrededor de un 2% cada 10 años.El gas más abundante de la atmósfera, el nitrógeno (N2) es poco reactivo. Para jugar un papel esencial en el metabolismo global debe convertirse en otros productos que las plantas y los animales puedan utilizar. Este proceso se denomina fijación del nitrógeno.El nitrógeno atmosférico se fija mediante la luz, la cual lo oxida a óxidos tales como NO y NO2

. También se fija en el suelo por acción de ciertas bacterias, las cuales looxidan a ion nitrato (NO3). Las fabricas de fertilizantes que emplean el proceso Haber fijan el nitrógeno reduciéndolo a amoniaco con hidrogeno gas. N

2 (g)ç+ 3 H2 (g)→2 NH3 (g)

En los motores de los automóviles se forma también monóxido de nitrógeno (NO).Después de ser oxidado por el oxigeno del aire a dióxido de nitrógeno

( NO). El NO2sedisuelve en agua para formar acido nítrico (HNO3), que va a parar al suelo comolluviaacida

.3 NO2 (g)+ H2O(g)→ 2HNO3 (aq)+ NO2 (g)

¿Tipo de reacción? ¿Cuál es la constante de equilibrio?

En la siguiente tabla se recogen los valores, a distintas temperaturas

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