- Introducción
- Cinética
química - Teoría de las
colisiones - Velocidad de las reacciones
químicas - Ecuación de velocidad
- Factores que determinan la
velocidad - Importancia de la industria
farmacéutica - Conclusiones
- Bibliografía
Introducción
El siguiente trabajo tiene como objetivo comprender del
estudio de la cinética química y la industria
farmacéutica, para lo cual es necesario realizar un
estudio sobre la relación de la cinética
química con la industria farmacéutica.
La cinética se puede subdividir en la
cinética física que estudia los fenómenos
físicos tales como la difusión y la viscosidad y la
cinética química, que estudia las velocidades de
las reacciones químicas (que incluye tanto cambios de
enlaces covalentes como no covalentes).
La presencia del tiempo como un factor en la
cinética química añade tanto interés
como dificultad a esta área de la
química.
La industria farmacéutica es hoy en día
uno de los sectores empresariales más rentables e
influyentes del mundo. Está constituida por numerosas
organizaciones públicas y privadas dedicadas al
descubrimiento, desarrollo, fabricación y
comercialización de medicamentos para la salud humana y
animal.
Su fundamento es la investigación y desarrollo de
productos químicos medicinales para prevenir o tratar las
diversas enfermedades y alteraciones. No en vano una gran parte
de la producción de la industria farmacéutica
corresponde a vacunas
OBJETIVOS
La importancia de la cinética
química.Teoría de las colisiones
Conocer la velocidad de las reacciones
químicas.Factores que determinan la velocidad.
Importancia de la industria
farmacéutica.Conocer la fabricación de fármacos
dosificados, como pastillas, cápsulas, etc.
Desarrollo del tema
Cinética
química
La Cinética Química determinará si
una reacción es lenta o rápida al estudiar los
factores que determinan la velocidad y el mecanismo.
Este campo estudia la velocidad de reacción de
los procesos químicos en función de la
concentración de las especies que reaccionan, de los
productos de reacción, de los catalizadores e inhibidores,
de los diferentes medios disolventes, de la temperatura, y de
todas las demás variables que pueden afectar a la
velocidad de una reacción.
Entonces, tanto para que una reacción ocurra,
como para modificar su velocidad, se deberán tener en
cuenta varios factores.
Teoría de
las colisiones
Esta teoría está basada en la idea que
partículas reactivas deben colisionar para que una
reacción ocurra, pero solamente una cierta fracción
del total de colisiones tiene la energía para conectarse
efectivamente y causar transformaciones de los reactivos en
productos. Esto es porque solamente una porción de las
moléculas tiene energía suficiente y la
orientación adecuada (o ángulo) en el momento del
impacto para romper cualquier enlace existente y formar
nuevas.
La cantidad mínima de energía necesaria
para que esto suceda es conocida como energía de
activación.
Hay dos tipos de colisiones:
Horizontal – Colisión más
lenta
Observemos que luego de la primer colisión existe
formación de apenas una molécula de HCl. La segunda
molécula se formará en la segunda
colisión.
Vertical – Colisión más
rápida, colisión efectiva
Observe que la molécula de H2 se aproxima de la
molécula de Cl2 con mucha velocidad. Enseguida, se chocan
violentamente formando dos moléculas de HCl que se alejan
enseguida.
Velocidad de las
reacciones químicas
Se define la velocidad de una reacción
química como la cantidad de sustancia formada (si tomamos
como referencia un producto) o transformada (si tomamos como
referencia un reactivo) por unidad de tiempo.
La velocidad de reacción no es constante. Al
principio, cuando la concentración de reactivos es mayor,
también es mayor la probabilidad de que se den choques
entre las moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor.
A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la
concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad
de choques y con ella la velocidad de la
reacción.
La velocidad de las reacciones químicas y los
mecanismos a través de lo los cuales estas se producen La
velocidad de reacción es la velocidad con la que desciende
la concentración de un reactivo o aumenta la de un
producto en el curso de una reacción.
Se ha encontrado que la velocidad de una reacción
depende de la naturaleza de los reactivos (estado, grosor de
partículas, etc.), la concentración de los
reactivos, la temperatura y los catalizadores.
Ecuación
de velocidad
En esta ecuación, k (T) es
el coeficiente cinético de
reacción o constante de velocidad
aunque no es realmente una constante, debido a que incluye todos
los parámetros que afectan la velocidad de
reacción, excepto la concentración, que es
explícitamente tomada en cuenta. De todos los
parámetros descritos anteriormente, normalmente la
temperatura es el más importante. Los
exponentes n
y mson denominados órdenes y
dependen del mecanismo de reacción.
Factores que
determinan la velocidad
El área de la química que estudia la
velocidad o rapidez con la que ocurre una reacción se
denomina cinética química. La importancia de la
cinética química abarca dos aspectos:
Predecir la velocidad que tendrá una
reacción en unas condiciones determinadas de
presión, temperatura, concentración,
catalizadorDeterminar y comprender el mecanismo por el que
tiene lugar una reacción.
La velocidad de una reacción química
está afectada por varios factores, de los cuales los
más sobresalientes son:
1.- Concentración de los reactivos.- La
mayoría de las reacciones son más rápidas en
presencia de un catalizador y cuanto más concentrados se
encuentren los reactivos, mayor frecuencia de
colisión
2.- Temperatura.- Por norma general, la rapidez de
reacción aumenta con la temperatura porque al aumentarla
incrementa la energía cinética de las
moléculas. Con mayor energía cinética, las
moléculas se mueven más rápido y chocan con
más frecuencia y con más energía. El
comportamiento de la constante de rapidez o coeficiente
cinético frente a la temperatura = lnA – (Ea / R)(1 / T2 –
1 / T1) esta ecuación linealizada es muy útil y
puede ser descrito a través de la Ecuación de
Arrhenius K=Ae^{(-Ea/RT)} donde K es la constante de la rapidez,
A es el factor de frecuencia, EA es la energía de
activación necesaria y T es la temperatura, al
linealizarla se tiene que el logaritmo neperiano de la constante
de rapidez es inversamente proporcional a la
temperatura
3.- Catalizador.- Los catalizadores aumentan o
disminuyen la rapidez de una reacción sin transformarse.
Suelen empeorar la selectividad del proceso, aumentando la
obtención de productos no deseados. La forma de
acción de los mismos es modificando el mecanismo de
reacción, empleando pasos elementales con mayor o menor
energía de activación.
Existen catalizadores homogéneos, que se
encuentran en la misma fase que los reactivos (por ejemplo, el
hierro III en la descomposición del peróxido de
hidrógeno) y catalizadores heterogéneos, que se
encuentran en distinta fase (por ejemplo la malla de platino en
las reacciones de hidrogenación).
Los catalizadores también pueden retardar
reacciones, no solo acelerarlas, en este caso se suelen conocer
como retardantes o inhibidores, los cuales impiden la
producción.
Los catalizadores no modifican la entalpia, la
entropía o la energía libre de Gibbs de los
reactivos. Ya que esto únicamente depende de los
reactivos.
4.- Estado físico de los reactivos.- Cuando los
reactivos se encuentran en estado gaseoso o en disolución
las reacciones son más rápidas que si se encuentran
en estado líquido o sólido.
Si en una reacción interactúan reactivos
en distintas fases, su área de contacto es menor y su
rapidez también es menor. En cambio, si el área de
contacto es mayor, la rapidez es mayor.
La cinética química es un estudio
puramente empírico y experimental; el área
química que permite indagar en las mecánicas de
reacción se conoce como dinámica
química.
Importancia de la
industria farmacéutica
Para quienes tienen duda sobre la importancia de esta
rama de la química, basta mencionar la importancia de la
química analítica, como son:
Análisis de Calidad de productos y materias
primas:
Esta ha sido la función tradicional de control"
la importancia de esto está muy clara ya que muy pocos
productos se aceptan o emplean sin cumplir con especificaciones
técnicas o sin requerir de un certificado de
análisis.
Desarrollo de productos:
La innovación es la vida misma de las industrias.
Empresas con líneas de productos muy reducidas, aun cuando
estos sean muy novedosos y útiles, son altamente
vulnerables. Todas las industrias tienen que mantenerse activas
buscando productos nuevos o extendiendo la utilidad de los ya
existentes.
La industria farmacéutica es un sector
empresarial dedicado a la fabricación, preparación
y comercialización de productos químicos medicinal
para el tratamiento y también la prevención de las
enfermedades, la cual reporta niveles de lucro económico
altos. Algunas empresas del sector fabrican productos
químicos farmacéuticos a granel (producción
primaria), y todas ellas los preparan para su uso médico
mediante métodos conocidos colectivamente como
producción secundaria. Entre los procesos de
producción secundaria, altamente automatizados, se
encuentran la fabricación de fármacos dosificados,
como pastillas, cápsulas o sobres para
administración oral, soluciones para inyección,
óvulos y supositorios.
Conclusiones
La cinética química tiene una
relación importante con la industria farmacéutica
ya que determina la velocidad de reacción en el
organismo.
Observamos que este campo estudia la velocidad de
reacción de los procesos químicos en función
de la concentración de las especies que
reaccionan.
Bibliografía
http://emplea.universia.es/informacion/sectores_profesionales/industria_farmaceutica/
http://www.uv.es/~baeza/cqtema3.html
http://www.buenastareas.com/ensayos/Estado-F%C3%ADsico-De-Los-Reactivos/4394441.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Cin%C3%A9tica_qu%C3%ADmica#Presencia_de_un_catalizador
Autor:
Huallpa Mamani, Flor Maria
Laura Calloapaza, Monica Luzmila
Quispe Arela, Judith Pamela
CURSO : FISICOQUIMICA II
DOCENTE : Ing. JORGE RAUL VALDEIGLESIAS
JARA
SEMESTRE : IX
"AÑO DE LA PROMOCIÓN DE LA
INDUSTRIA RESPONSABLE Y DEL COMPROMISO
CLIMÁTICO"
UNIVERSIDAD ANDINA "NÉSTOR
CÁCERES VELÁSQUEZ"
FACULTAD DE CIENCIAS DE LA SALUD
CAP: FARMACIA Y BIOQUIMICA
2014
JULIACA