- 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, catalizador
Determinar 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