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Velocidad de reacción

La velocidad de reacción se entiende como la proporción de sustancia que reacciona por unidad de tiempo. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo circunstancias atmosféricas es una reacción pausada que puede tomar varios años,[] pero la combustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundo.
La cinética química es la parte de lafisicoquímica que investiga las velocidades de reacción, la dinámica química estudia los orígenes de las distintas velocidades de las reacciones. El concepto de cinética química se aplica en muchos fundamentos, tales como la ingeniería química, enzimología e ingeniería ambiental.

Definición formal de velocidad de reacción
Un ejemplo típico:
aA + bB → pP + qQ
Las letras minúsculas (a, b, p, yq) simboliza los coeficientes estequiométricos, mientras que las letras mayúsculas representan a los reactante (A y B) y los productos (P y Q). De acuerdo a la descripción del Libro Dorado de la IUPAC[2] la velocidad de reacción v (también r o R) de una reacción química que se da en un sistema cerrado bajo circunstancias de volumen constante, sin que haya acumulación de intermediarios dereacción, está definida por:
[pic]
(NOTA:La rapidez de reacción es siempre positiva. El signo '-' está presente en los términos que implican a los reactantes porque la densidad de reactante disminuye en el tiempo.) La IUPAC[2] aconseja que la unidad de tiempo siempre deba ser el segundo. En tal caso, la velocidad de reacción difiere de la velocidad de aumento de la concentración de un producto Ppor un factor constante (el recíproco de su número estequiométrico) y por un reactante A por menos el recíproco del número estequiométrico. Generalmente, la rapidez de reacción tiene las unidades dm−3·s−1.
Es importante tener en cuenta que la definición previa es válida sólo para una sola reacción, en un sistema cerrado de volumen constante. Esta suposición muy frecuentemente implícita debe sermanifestada, de lo contrario la definición es incorrecta: si se agrega agua a un recipiente conteniendo agua salada, la densidad de la sal disminuye, aunque no haya reacción química.
Para cualquier técnica en general, debe tomarse en cuenta el balance de masas entero: ENTRANTE - SALIENTE + GENERACIÓN = ACUMULACIÓN.
[pic]
Cuando se aplica al caso más simple señalado previamente, estaecuación se reduce a:
[pic]
Para una sola reacción en un regimen cerrado de volumen variable, puede usarse la denominada velocidad de conversión, con el fin de evitar la manipulación de concentraciones. La velocidad de conversión está definida como la extensión de reacción con relacion al tiempo.
[pic]
Es el coeficiente estequiométrico para la sustancia i , [pic]es el volumen de reacción,y es la pureza de la sustancia i. Cuando se forman productos laterales o intermediarios de reacción, la IUPAC[2] recomienda el uso de los términos velocidad de aparición y velocidad de desaparición para los productos y reactantes, respectivamente.
Las velocidades de reacción también pueden ser descritas usando una base diferente al volumen del reactor. Cuando se usa un catalizador, la velocidadde reacción puede ser expresada en base al peso del catalizador (mol g−1 s−1) o zona de la superficie del mismo (mol m−2 s−1). Si se toma como base un lugar específico de un catalizador que puede ser contado estrictamente por un método específico, la velocidad puede ser interpretada en unidades de s−1, por lo que se le califica frecuencia de cambio, o de conversión.

Factores que afectan lavelocidad de reacción

• Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más veloces que otras. El número de especies reaccionantes, su estado físico las partículas que forman sólidos se desplazan más lentamente que las de gases o de las que están en solución, la variedad de la reacción, y otros factores pueden influir de manera notable en la velocidad de...
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