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Transcripción del video

cuando tú estudias química con frecuencia vez reacciones de hecho siempre estás viendo regiones por ejemplo si tienes hidrógeno gaseoso déjame ponerlo aquí h2 en estado gaseoso ok la cual es una molécula de atómica porque el hidrógeno se enlace asimismo en el estado gaseoso ya esto le aumentamos a y de reponerla si a esto le voy a aumentar a yodo pero también en estado gaseoso más y 2 ok en estado gaseoso si te das cuenta que es que es muy fácil decirlo o ya sabes si ponemos a ellos van a reaccionar y formar el siguiente producto es decir si tenemos un gol de hidrógeno más un molde de yodo bueno pues esto nos va a dar dos moles ok de yoduro de hidrógeno de yoduro de hidrógeno ok entonces déjame ponerlo así h y o que hasta ahorita parecer todos simple y claro y lo hace parecer como si sucediera sin ninguna confusión pero sabemos que en la realidad no es así y también sabemos que no sucede de manera instantánea no es como si toma algunos hidrógeno si los pones con algunas ya o2 y mágicamente se convierten en yoduro de hidrógeno existe un proceso que ocurre en el estado gaseoso donde las partículas están rebotando y de alguna manera deben rebotar unas con otras y romper los enlaces que las mantenían unidas para formar nuevos enlaces y justo eso es lo que vamos a estudiar ahora y por cierto el estudio de cómo progresan las reacciones y las velocidades de reacción se le conoce como cinética y lo voy a poner aquí sí ti ca y bueno tal vez me vayas a decir que esta es una palabra rara pero probablemente sea familiar porque ya hemos hablado de energía cinética sin ética es el estudio de las velocidades de la reacción juan rápido sucede y cómo suceden pero bueno es hora de revisar el ejemplo entonces vamos a imaginar de una forma intuitiva que el hidrógeno y helio pueden combinarse hace que pensemos cómo se verá el hidrógeno y para eso han dejado de tomar mi tabla periódica dejamos subir un poco la pantalla porque justo por aquí tengo a mi tabla periódica dejamos subir un poco más la pantalla para que veas y te des cuenta de lo siguiente en este lugar a gusto por aquí tengo al hidrógeno vamos a tomar este color y fiesta que aquí tengo al hidrógeno y helio hidrógeno si te das cuenta tiene un electrón de valencia entonces si una molécula tiene dos átomos de hidrógeno ellos van a compartir los electrones por otra parte el yodo y dejan utilizar el mismo color para que veas al yodo el yodo está justo por aquí el yodo tiene siete electronics de valencia y eso nos va a ayudar para que sigamos con nuestro ejemplo porque si regresamos justo para quien entonces vamos a ponerlo si yo me fijo en el hidrógeno a pues más o menos se vería algo así esté hidrógeno de aquí ok tiene un electrón justo aquí antes de poner este con selector de valencia mientras que aquí tenemos h 2 aquí tenemos otro hidrógeno esté aquí el cual tiene por acá su elección de valencia y entonces se forma un enlace y los comparten se forma un enlace el cual nos ayuda a que éste hidrógeno pueda hacer que tiene este electrón y se sienta completo mientras que éste hidrógeno puede hacer como que tiene a este electrón y entonces serán felices ambos sienten que han completa su capa 1s ahora lo mismo sucede con los dedos antes de ponerlos aquí tengo un yo por aquí ok tengo otro yo por aquí ok y bueno tienen siete electronics de valencia así que vamos a ponerlo 12 a ok 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 y aquí está su séptimo electrón de valencia son halógenos y bueno tú ya sabes que los halógenos son del grupo 17 entonces tienen siete electrones ahora si creamos un enlace entre ellos si creamos un enlace entre ellos bueno pues date cuenta que si éste átomo puede suponer que tiene este electrón entonces estará feliz pues ya tendría 8 electronics de valencia y si éste átomo puede suponer que le pertenece este otro electrón lo mismo entonces tenemos este enlace aquí ok y por eso el hidrógeno es un gas molecular diatómico y ellos también ahora bien cuando están en estado gaseoso tienes un montón de estas cosas moviéndose y chocando entre sí el litro que no se vería más o menos así tengo a algo más o menos sí porque tengo dos pequeñas moléculas ok estas son mis dos esferas atómicas y están enlazadas juntas porque tienen electrones entre ellas los electrones que están compartiendo y eso es lo que las mantiene enlazadas y el yodo el yodo se puede ver más o menos así es una molécula mucho más grande a se ve más o menos así ok este me gusta como el yodo ok tenemos una molécula más grande y también está compartiendo algunos electrones en su enlace covalente por lo tanto los voy a pintar sí y después todo es cuestión de probabilidad tica ahora bien para que estas dos moléculas se conviertan en esto de alguna manera estos enlaces deben de romperse y de reforma nuevos enlaces y lo que tenga que sucederle a estas moléculas y leche y toneladas de estas moléculas así que ante jaime atraparla san justo con esto y voy a pegar varias de ellas o que dejen atrapar está ok y pegar ok éste está aquí vamos a poner otra por acá y es más lejana bajar un poco la pantalla bajamos un poco la pantalla para que sigamos este procedimiento y ahora me voy a tomar un adeudo a otra más de yodo la voy a tratar algo más o menos así ok la voy a copiar y la voy a pegar de lujo ahora están un montón de estas moléculas tenemos un puñado de moléculas de hidrógeno y algunas de estas moléculas de yodo a su alrededor bien ahora lo que sucede para que tengamos los duros de hidrógeno es que estas moléculas de alguna forma tienen que colisionar es decir esta molécula se va a acercar a ésta y de una cierta manera va a tener que acondicionar de la manera exacta y esto me agrada cómo está quedando digamos que esta molécula está moviendo algo así ok y entonces solamente estoy arrastrando y soltando se está moviendo y ahora choca con la molécula de hidrógeno ahora sí justo y choca con la suficiente energía de repente digamos que está en este punto y es hora de dibujar entonces los electrones de irán hey sabes estamos bien siendo compartidos de esta forma estamos en una configuración estable mira estamos llenando esta primera capa pero observa éste yodo está tan cerca y me atrae tanto ellos son mucho más electro negativos y me atraen más que el hidrógeno y entonces ellos se verán atraídos justo aquí no saben si están más atraídos a quedarse justo aquí entre los hidrógeno o aquí entre estos dos por eso entran en un estado de alta energía y lo mismo para estos chicos dicen no sería mejor no tenemos que estar aquí y bueno aquí están ya tomó pero si bien en estos dos entonces dijo mulet lula y cómo tenemos que ser otro electronics de valencia entonces estos dos me atrae y lo mismo sucede aquí y esta situación que les cuento justo aquí es la situación cuando ocurre la colisión justo cuando ocurre la coalición es el estado de alta energía o el estado de transición de la reacción y este estado el llamado complejo activado y déjame ponerlo con este color este estado de aquí se le conoce como complejo complejo ok activa acti baa2 complejo activado y ya sabes traté de hacerlo visualmente pero también podrías pensar lo justo así el hidrógeno el hidrógeno tiene un enlace covalente aquí tenemos al hidrógeno ok aquí está su enlace covalente ok y por otra parte tenemos al yodo y el yodo también tiene su enlace covalente el yodo o que está por aqim y también tiene su enlace covalente ahora cómo estas moléculas está muy cerca de repente estos chicos también forman otro enlace forma otro enlace por aquí en ok y éste también forma otro enlace por aquí ok y ojo se empieza a formar este otro enlace porque empieza a haber una pequeña fracción de este lado y de este lado también entonces esta es otra manera de dibujar el complejo activado pero este es un estado de alta energía porque para el electrón la forma de verlo yendo de este enlace a este enlace de este enlace a este enlace y para eso necesitan entrar en un estado de alta energía el cual es menos estable que el estado anterior y bueno lo logran si hay suficiente energía disponible puedes llegar aquí de estos átomos separados a este estado y es más permite dibujar los separados primero teníamos el hidrógeno por aquí ok 12 34 h tengo el hidrógeno más y bueno también tenemos el yodo o que con su enlace covalente ok y para llegar de este estado de este estado a este estado entonces estamos pasando a un estado de alta energía y bueno se puede alcanzar este estado de alta energía si hay suficiente energía para la colección y tienen suficiente energía cinética donde chocan con la correcta orientación entonces desde este complejo activado o este estado de alta energía pasan a un estado de menor energía que es el yoduro de hidrógeno este estado de menor energía es el yoduro de hidrógeno y lo voy a poner justo así tengo aquí mis 22 y ahora voy a poner a camps antes dos hidrógenos ok y ahora voy a hacer el enlace entre ellos y de hecho este estado es de menor energía que este estado este estado tienen menor energía que este otro estado pero para pasar a este estado algo duro de hidrógeno lo que necesitamos es pasar por un estado de alta energía y todo esto lo puedo representar con un gráfico de energías y que tejen a bajar un poco más esta pantalla para trabajar un gráfico por aquí y este gráfico lo voy a hacer más o menos sé si voy a decir que en el eje x tengo am justo por aquí en mi eje x voy a tener el progreso de la reacción ok vamos a ponerlo aquí tengo el progreso el pro ingreso de la reacción y bueno por ahora no sabemos cuál velozmente progresa pero puedes verlo como tiempo dentro de una cierta dimensión y bueno digamos que el otro eje este eje de aquí ok este va a ser energía potencial esté aquí no va a representar la energía potencial en energía am potencial de lujo y bueno inicialmente estamos en este estado de aquí en este estado de aquí el cual a bueno nosotros sabemos que es h 2 más y 2h dos más y ok 2 este es un estado inicial y un estado de menor energía lo encontraremos justo aquí este es mi estado con menor energía y es cuando se produce el yoduro de hidrógeno éste es el estado de menor energía es decir el estado final y es dos veces h y de lujo pero para llegar aquí tenemos que llegar hasta esta energía de activación y bueno los electrones deben de tener algo de energía para que por lo menos puedan encontrar qué hacer con sus vidas ahora bien entonces deben de aportar energía al sistema no siempre debes agregar la pero si esto no sucede espontáneamente tú deberás aportar energía al sistema ok para lograr este estado activado de acuerdo justo así y entonces estamos justo aquí en este estado de activación ok ahora la diferencia entre la energía que teníamos cuando sólo teníamos moléculas de hidrógeno y de yodo y la energía que tenemos que alcanzar para lograr este estado de activación y déjame ponerlo con este color la distancia que hay de aquí acá ok esta distancia se le conoce como la energía de activación esta es la energía ok de activación a a ti va acción o que la energía de activación que por cierto a veces se escribe como e a energía de activación e a y más adelante tal vez trabajemos reacciones en las que podamos medir la energía la estimación pero lo importante es entender conceptualmente qué sucede si ponemos de alguna manera aportar suficiente energía al sistema entonces la reacción suceder a las moléculas van a colisionar con suficiente energía y los enlaces se romperán y se reformarán y bueno también lo importante es que veas que esto no sucede de una manera espontánea desde aquí hasta acá y bueno no voy a profundizar en catálisis ahora pero probablemente hayas escuchado la palabra catálisis o que algo es catalizado y hay algunos otros agentes otros factores que afectan a esta reacción es más dejan a bajar un poco la pantalla para explicar un poco a que me refiero por ejemplo si nosotros empezamos con a h2 lo voy a poner así h2 más y 2 ok y después obtenemos dos veces yoduro de hidrógeno ok ya lo tengo justo aquí y bueno pues puedes tener catálisis y sitges catálisis le agregamos una cm y aquí está se conserva y bueno no sé cuál sería un buen catalizador para esta reacción y como un catalizador puede operar pero puedo hacerlo en muchas formas distintas por eso no quiero incluirlo en este vídeo pero un catalizador es algo que no cambia no es consumido en la región aquí está el catalizador no tenemos justo antes de la reacción y date cuenta que el catalizador sigue estando después de la reacción pero lo que hace es lograr que la reacción suceda más rápido o bajando la cantidad de energía necesaria para que ocurra la reacción que al final es casi lo mismo así que si entonces yo subo un poco la pantalla y nos fijamos ahora en esto que teníamos anteriormente si tienes un catalizador entonces la energía de activación esta energía reactivación será menor lo que hace es permitir la existencia de otros estados de transición que requieren menos energía potencial entonces la reacción requiere menos calor o menos concentración de molécula chocando unas con otras en la dirección correcta para pasar de este estado a este otro estado con la catálisis entonces se requieren menor energía dada la forma en que entendemos como sucede las une tica química o estas moléculas interactuando unas con otras ahora te pregunto cuáles piensas que serán las cosas de las que depende que la reacción suceda o no y bueno para hablar de ellas déjeme bajar un poco la pantalla cuáles son las cosas ok de las que depende que la reacción suceda o no bueno pues la primera es que ya sabemos que la catálisis positiva y dejar ponerlos y la capta lisis ok y lleva acento en esta positiva o si iba nos ayuda a que se reduzca la energía de activación y también existe algo llamado catálisis negativa que retarda la reacción no tenemos catálisis positiva obviamente reducirá la energía de activación y hará que la reacción ante jaime poner a chile la reacción sea más rápido reacción reacción rápida rada rápida ok más molécula chocarán con otras en condiciones de superar esta cima esta cima que teníamos acá arriba ok porque la cima será menor cuando tienes un catalizador bien que otro podrá afectar a lo que nosotros queremos bueno pues si aumenta la concentración cierto concentración con sede en traslación ok si aumenta la concentración bueno pues va a haber más moléculas aquí las cuales bandera chocando a las unas con las otras aquí tenemos un montón de moléculas y entonces tienes más moléculas para chocar entre sí no es así es sólo probable todo aquí todo en esto es probabilístico cuando la gente escribe las ecuaciones químicas justo estás aquí bueno todo parece simple giano y claro y la región ocurre pero no el mundo real sólo tienes cosas rebotando las unas con las otras y cuando veamos vídeos de biología será una charla fascinante porque cada proceso biológico es en realidad un proceso químico y es justamente el producto de esas cosas rebotando las olas con las otras y puedes imaginar que cuanto mayor sea tu concentración ok entre más concentración tengas bueno tenemos más concentración de lo que queremos que choquen entre sí amac y tengo la otra molécula y entonces es más probable que vayamos a tener los choques perfectos y la cantidad de energía cinética adecuada para que suceda la reacción y es más esto me da pie a hacer otra nota aquí dejamos subir un poco la pantalla porque si nosotros nos fijamos aquí y decimos esta reacción podría decir o que han tenemos algo de veamos tengo este nivel de energía cómo puedo llegar hasta aquí cómo será posible que pase la reacción bien recuerda en un gas la energía cinética de todas las moléculas no es uniforme en algunas moléculas tendrán mucha energía cinética otras tendrán poca y bueno la temperatura no significa justamente el promedio entonces siempre es probable que las dos moléculas con alta energía cinética chocantes y perfectamente sobrepasando este nivel porque tienen suficiente energía cinética para llegar al estado de activación y pueden pasar a esta energía de activación y después pasa al estado de menor energía que es el yoduro de hidrógeno esto sucede a cualquier temperatura pero obviamente si aumenta la temperatura y dejan a bajar costos la pantalla porque ésa es otra si aumentamos la temperatura entonces a mí déjame ponerlo con este color si aumentamos la temperatura del pp era dura aumenta ok pues entonces la reacción va a aumentar reacción aumenta y de manera aquí a la reacción va a aumentar la acción va a aumentar ok de lujo la temperaturas probablemente en la gente con mayor capacidad para acelerar la reacción de todas estas cosas a mayor temperatura mayor reacción y si quieres pensar en moléculas si tú te has moléculas en las que se usen las originales son débiles es mucho más probable que interactúen dejamos subir otra vez un poco la pantalla chica también existen otras cosas sobre las cuales hablar la forma de la molécula juan disponibles tan ciertos átomos para interactuar con otros eso se vuelve más importante cuando empezamos con biología pero bueno por último por último tenemos a dejar un poco más la pantalla por último y probablemente ya te diste cuenta es el área de contacto y lo voy a poner así el área se aumenta el área entonces también la reacción aumenta la reacción aumenta ok y me vas a decir es que estamos hablando de la intervención gascón gas lo cual por definición tiene mucha área de contacto pero si la superficie de contacto aumenta entonces la reacción también aumenta la velocidad de reacción y qué piensas de esto bien piensa en la siguiente acción si nosotros tenemos a floro de sodio y eso ya lo hemos hecho muchas veces nosotros tenemos cloruro de sodio y lo voy a poner a han solido ok ya esto le sumó agua líquida ok h2o en forma líquida bueno pues esto me da resultado bueno pues podemos pensar en ello en diferentes formas pero nosotros imaginaremos iones de sodio ok lo voy a poner fin john es de sodio acuoso ok más am añón es de cloruro ok cloruro millones de cloruro también en estado a pozo ok este es un campeón y un cañón acuoso es decir está disueltos y como ocurre esto bueno si tienes un gran cubo de hielo antes de bajar un poco más la pantalla para explicarte o no perdonó no es hielo esa sal si nosotros hacemos aquí un cubo hambre este va a ser mi cubo de sal ok tenemos un cubo de sal y le ponemos agua ok tenemos un buen de agua bueno pues date cuenta que el área de contacto va a ser esta parte de equipo esta parte de aquí va a representar ni área de contacto hay muchos átomos de sodio y cloruro aquí adentro y bueno lentamente se va a disolver la sal y lentamente se podrá establecer enlaces polares éstos por cierto son enlaces polo tipo polo con los diferentes iones de sodio o cloruro pero si pides esos mismos q vos ahí vamos a moler los si dividimos esos mismos cubos en cubos o en pedazos más pequeños voy a tener aquí a los pedazos de sal ok y a esto los disuelvo también en agua ok vamos a poner el agua justo por aquí ok entonces date cuenta que la superficie de contacto sobre las que las moléculas de agua pueden de actuar está aumentando realmente puede interactuar con más cloruro de sodio la reacción entonces ocurrirá más rápido entonces si aumenta el área de contacto va a aumentar la velocidad de la reacción si tratas hacerlo por ejemplo con dos fluidos lo que puedes hacer es dispersar un fluido dentro del otro produciendo pequeñas cotas incrementando el área del contacto de todas maneras esto es una introducción a la cinética vez más dejan de subir un poco más mi pantalla porque todo esto espero que te dé una idea de que estas reacciones y no quiero que piense sobre la química de esta forma como puras ecuaciones no piensas o sólo son fórmulas que debo de recordar sino que piensas que son golpes y moretones entre átomos que sucedan probabilísticamente y de manera desordenada y debemos pensar sobre qué agentes harán las probables los choques perfectos para que las reacciones ocurran a