Velocidad de reaccion

Universidad Nacional Autónoma de México

INTRODUCCIÓN

Velocidad de reacción
Las velocidades de reacción suelen expresarse en unidades de moles por litro por unidad de tiempo; si se conoce la ecuación química de una reacción su velocidad puede determinarse siguiendo el cambio de concentración de cualquier reactivo la cual puede detectarse de forma cuantitativa.
Se define la velocidad dereacción 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 deque la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de choques y con ello la velocidad de reacción. La medida de la velocidad de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo esto es para medir, la velocidad de una reacción necesitamos medir, bien la cantidad de reactivo que desaparece porunidad de tiempo, bien la cantidad de producto aparece por unidad de tiempo. La velocidad de reacción se mide en unidades de concentración, esto es en moles/s

La cinética química es la parte de la fisicoquímica que estudia las velocidades de reacción, la dinámica química estudia los orígenes de las diferentes velocidades de las reacciones. El concepto de cinética química se aplica en muchasdisciplinas, tales como la ingeniería química, enzimología e ingeniería ambiental.

Considérese una reacción química típica:
aA + bB → pP + qQ
Las letras minúsculas (a, b, p, y q) representan los coeficientes estequiométricos, mientras que las letras mayúsculas representan a los reactantes (A y B) y los productos (P y Q). De acuerdo a la definición del Libro Dorado de la IUPAC la velocidad dereacción (también r o R) de una reacción química que se da en un sistema cerrado bajo condiciones de volumen constante, sin que haya acumulación de intermediarios de reacción, está definida por:

Teoría de los choques para la cinética de reacción:
Una reacción química supone la ruptura de los enlaces de las moléculas de los reactivos y la formación de nuevos enlaces para que se formen lasmoléculas de productos de reacción. Para que esto suceda, es necesario que las moléculas de reactivos entren en contacto: colisionen.
No todos los choques son efectivos; para que un choque sea eficaz, produzca reacción, es necesario que se cumpla
Que el choque se produzca en una orientación adecuada para la ruptura de los enlaces.
Que las moléculas que colisionan tengan la suficiente energía para que enel choque sus enlaces se rompan. A estas moléculas se les llama “moléculas activadas”, y a la energía mínima necesaria se le llama “energía de activación”.

Ha sido determinado experimentalmente que las reacciones no transcurren de forma inmediata, sino que se produce un compuesto intermedio, llamado Complejo Activado, que puede considerarse como un agregado molecular de los reactivos; una vezformado, el complejo activado se descompone por poseer una energía más alta que reactivos y que productos. La formación del complejo activado supone superar la energía de activación.

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA VELOCIDAD DE REACCION

Todos los factores que provoquen un aumento del nº de choques y de su eficacia, favorecerán la velocidad de reacción, entre ellos destacamos :

NATURALEZA DELOS REACTIVOS
Las reacciones que requieran la ruptura de enlaces en los reactivos (moléculas intactas), serán más lentas que aquellas en las que los reactivos estén parcialmente disgregados (disoluciones, reacciones entre iones...).
Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más rápidas que otras. El número de especies reaccionantes, su estado físico las partículas que forman sólidos...