La siguiente gráfica muestra la producción de dióxido de carbono (CO₂) de la reacción de efervescencia entre el bicarbonato de sodio (NaHCO₃) y el ácido sulfúrico (H₂SO₄) para producir sulfato de sodio (Na₂SO₄), dióxido de carbono (CO₂) y agua (H₂O).

Los volúmenes de CO₂ obtenidos en ciertos intervalos de tiempo se registran en la tabla siguiente.

1. Con ayuda del maestro, calculen lo siguiente: si en las condiciones de la reacción 1 mol de gas ocupa 22.4 L, es decir, 22 400 ml, ¿a qué cantidad de moles de CO₂ corresponden estos volúmenes? Copien la tabla en una hoja aparte para anotar sus respuestas.

2. Para calcular la rapidez de producción de CO₂, dividan la cantidad de sustancia entre el lapso requerido para producirlo, t (s). Usen los datos de la tabla para graficar la rapidez de reacción (mol/s) en relación con el tiempo (a).

3. Contesten: ¿la rapidez de reacción aumenta o disminuye al paso del tiempo? Elaboren una hipótesis para explicar a qué se debe esto considerando para ello lo que les sucede a los reactivos durante la reacción

2. Con ayuda del maestro, llenen la tabla utilizando la siguiente información.

Cantidad de sustancia: n = m/M Masas molares: M_NaHCO3, = 84 g/mol;

MCH₃COOH = 60 g/mol

Concentración molar: C= n/V

Análisis y discusión

Comparen sus resultados con los de otros equipos y, si es necesario, repitan procedimientos para determinar la combinación correcta de disoluciones. 

Conclusión

¿Se confirmó su hipótesis? ¿Por qué? A partir de sus experiencias, expliquen cómo se relaciona la rapidez de las reacciones con la concentración de las disoluciones. 

1. Con base en la gráfica, contesta: ¿a qué temperatura corresponde cada línea en la gráfica? Copia la tabla en tu cuaderno y argumenta tu respuesta.

2. ¿En qué momento consideras que finaliza cada reacción? Puedes apoyarte en la gráfica para contestarlo. ¿Qué evidencias físicas te permitirían determinar el fin de la reacción?

5. En equipo, disuelvan las tabletas en cada uno de los vasos y establezcan cuál es la relación entre la temperatura del agua y la rapidez de la reacción. Con ayuda de su maestro, comprueben sus respuestas a los puntos uno y dos.

6. En grupo, redacten una conclusión de lo que aprendieron. Incluyan una explicación acerca de cómo aprendieron eso a partir de lo que observaron, lo que midieron y lo que analizaron en la gráfica.

a) Calculen las frecuencias de las colisiones para cada caso. Dividan el número de colisiones entre el tiempo. Organicen sus datos en una tabla.

b) ¿En cuál caso es mayor la frecuencia? ¿En cuál menor? ¿A qué se debe?

c) Redacten una conclusión para explicar cómo afecta la concentración de partículas a la frecuencia de las colisiones y ésta a la rapidez de las reacciones químicas. Incorporen el efecto de la temperatura, recuerden la relación entre temperatura y rapidez de las partículas.

2. Expliquen las consecuencias de las siguientes acciones con base en la relación entre la rapidez de reacción y la concentración de los reactivos y la temperatura.

a) A algunos pacientes con afecciones en las vías respiratorias se les hace inhalar oxígeno. Recuerda cuál es la función del oxígeno en nuestro metabolismo. 

b) Para que los embriones se desarrollen adecuadamente, las aves empollan sus huevos

c) Algunos alimentos son empacados al vacío para que se conserven en buen estado por más tiempo