A) Determinación de la velocidad de reacción y equilibrio químico.

A) Determinación de la velocidad de reacción y equilibrio químico.
● Teoría de las colisiones.
La teoría de las colisiones es una teoría propuesta por Max Trautz y William Lewis en 1916 y 1918, que explica cualitativamente cómo ocurren las reacciones químicas y porqué las velocidades de reacción difieren para diferentes reacciones. Para que una reacción ocurra las partículas reaccionantesdeben colisionar. Solo una cierta fracción de las colisiones totales causan un cambio químico; estas son llamadas colisiones exitosas. Las colisiones exitosas tienen energía suficiente (energía de activación) al momento del impacto para romper los enlaces existentes y formar nuevos enlaces, resultando en los productos de la reacción. El incrementar la concentración de los reactivos y aumentar latemperatura lleva a más colisiones y por tanto a más colisiones exitosas, incrementando la velocidad de la reacción.
La teoría de las colisiones está cercanamente relacionada con la cinética química.
● Factores que modifican la velocidad de una reacción.
Naturaleza de la reacción: Algunas reacciones son, por su propia naturaleza, más rápidas que otras. El número de especies reaccionantes, su estadofísico las partículas que forman sólidos se mueven más lentamente que las de gases o de las que están en solución, la complejidad de la reacción, y otros factores pueden influir enormemente en la velocidad de una reacción.
- Concentración.
La velocidad de reacción aumenta con la concentración, como está descrito por la ley de velocidad y explicada por la teoría de colisiones. Al incrementarsela concentración de los reactantes, la frecuencia de colisión también se incrementa.
- Temperatura.
Generalmente, al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta provee más energía al sistema, por lo que se incrementa 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 aumentode 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 influencia de la temperatura está descrita por la ecuación de Arrhenius. Como una regla de cajón, las velocidades de reacción para muchas reacciones se duplican por cada aumento de10 ° C en la temperatura, 3 aunque el efecto de la temperatura puede ser mucho mayor o mucho menor que esto. El aumento de temperatura, que puede ser creado por una cerilla, permite que la reacción inicie y se caliente a sí misma, debido a que es exotérmica.
- Naturaleza de los reactivos.
Es otro factor que influye en la velocidad; por ejemplo, cuando uno de los reactivos es sólido, lavelocidad de reacción suele incrementarse al partirlo en varios pedazos, esto se explica porque aumenta la superficie de contacto entre el sólido y los otros reactivos y, por lo tanto, también el número de colisiones.
Por otra parte, cuando los reactivos están en disolución se encuentran en estado molecular o iónico, y hay mayor probabilidad de que establezcan contacto directo, mientras que en estadogaseoso las moléculas se encuentran más separadas y por ello la posibilidad de contacto es menor, y decrece aún más si el gas se encuentra libre.
- Uso de catalizador.
Se entiende en química por catalizador toda sustancia que incrementa la velocidad de una reacción sin verse ella misma alterada al final del proceso. El efecto del catalizador es, en cierto sentido, inverso al efecto detemperatura; en vez de aumentar la energía cinética de las partículas para poder salvar la cresta de la energía de activación, rebaja la altura de ésta, con lo cual hace más sencillo el proceso de transformación, pudiéndose en ocasiones llevar a cabo incluso a temperatura ambiente. El catalizador se combina con alguno de los reactivos, dando lugar a un producto intermedio de vida transitoria que reacciona...