Velocidad de reaccion

Concepto

La velocidad de reacción para un reactivo en una reaccion quimica en particular está definida intuitivamente como cuán rápido sucede una reacción. Por ejemplo, la oxidación del hierro bajo condiciones atmosféricas es una reacción lenta que puede tomar muchos años, pero la combustión del butano en un fuego es una reacción que sucede en fracciones de segundo.

Ecuación de velocidadPara una reacción química n A + m B → C + D, la ecuación de velocidad o ley de reacción es una expresión matemática usada en cinética química que relaciona la velocidad de una reacción con la concentración de cada reactante. Es del tipo:

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 losparámetros 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 exponentens n' y m' son denominados órdenes y dependen del mecanismo de reacción.
La estequiometría, molecularidad (el número real de moléculas que colisionan) y el orden de reacciónsólo coinciden necesariamente en las reacciones elementales, esto es en las reacciones que proceden en un solo paso. La ecuación de reacción para reacciones elementales coincide con el proceso que tiene lugar a nivel atómico, donde n moléculas del tipo A colisionan con m moléculas del tipo B (n más m es la molecularidad).
Para gases, la ley de velocidad puede ser expresada también en unidades depresión, usando la ley de gases ideales. Al combinar la ley de velocidad con un balance de masa para el sistema en el que sucede la reacción, puede derivarse una expresión para la velocidad de cambio en la concentración. Para un sistema cerrado con un volumen constante, tal expresión puede verse como:


TEORIA DE LOS CHOQUES PARA LA CINETICA DE REACCION
Una reacción química supone la rupturade los enlaces de las moléculas de los reactivos y la formación de nuevos enlaces para que se formen las moléculas 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 orientaciónadecuada para la ruptura de los enlaces.
Que las moléculas que colisionan tengan la suficiente energía para que en el 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 compuestointermedio, llamado Complejo Activado, que puede considerarse como un agregado molecular de los reactivos ; una vez formado, 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 afectan la velocidad de reacción
Todos los factores que provoquen un aumento del númerode choques y de su eficacia, favorecerán la velocidad de reacción, entre ellos destacamos:
• Tamaño de las partículas: cuanto más particulados estén los reactivos, mayor sera la probabilidad de contactos entre ellos, por lo que aumentará la velocidad de reacción
• Temperatura: Generalmente, al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta provee más energía al sistema, por lo que seincrementa la velocidad de reacción al ocasionar que haya más colisiones entre partículas, como lo explica la teoría de colisiones. Sin embargo, la principal razón porque un aumento de temperatura aumenta la velocidad de reacción es que hay un mayor número de partículas en colisión que tienen la energía de activación necesaria para que suceda la reacción, resultando en más colisiones exitosas. La...