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Velocidad de reacción

En una reacción química, se define VELOCIDAD DE REACCION como la concentración molar de reactivo que desaparece, o la concentración molar de producto de reacción que se forma, por unidad de tiempo.

Sea una reacción genérica ajustada :1 ; definimos la velocidad :

-En función de los reactivos que desaparecen :

1       ó         1

-En función de los productos que se forman :

1       ó         1

Podemos, sin embargo expresar la velocidad de una manera única :

1

Así, la velocidad de reacción es directamente proporcional a las concentraciones de los reaccionantes. A la expresión matemática que relaciona la velocidad de reacción con las concentraciones de los reactivos se le denomina ECUACION DE VELOCIDAD, y es :

1 

donde :

a se llama orden de la reacción para el reactivo M. (No implica ser igual a m).

b se llama orden de la reacción para el reactivo N. (No implica ser igual a n).

a + b es el orden total de la reacción . (a y b se determinan experimentalmente)

K es la constante de velocidad para esa reacción a una determinada temperatura ; se determina experimentalmente.

TEORIA DE LOS CHOQUES PARA LA CINETICA DE REACCION

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 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 orientación adecuada 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 compuesto intermedio, 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 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 DE LOS 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...).

CONCENTRACION DE LOS REACTIVOS

El aumento en la concentración supone un incremento del nº de choque y, por tanto, un aumento de los choques efectivos ; es decir : a mayor concentración de los reactivos, mayor velocidad de reacción

TEMPERATURA

La velocidad de cualquier reacción aumenta con la temperatura.

Por una parte el aumento de temperatura supone aumentar la velocidad de las moléculas, y por tanto el nº y eficacia de los choques.

Por otra, el aumento de temperatura provoca un aumento de la energía de las moléculas, es decir, el nº de moléculas activadas.

GRADO DE DIVISION DE LOS REACTIVOS

Cuanto más particulados estén los reactivos, mayor será la probabilidad de contactos entre ellos, por lo que aumentará la velocidad de la reacción.

PRESENCIA DE CATALIZADORES

Un Catalizador es una sustancia que modifica la velocidad de una reacción sin entrar a formar parte de ella. Este fenómeno se denomina “catálisis”.

Desde el punto de vista energético la acción de los catalizadores es modificar la energía de activación de una reacción. Un catalizador modifica la velocidad de reacción, pero no es capaz de provocar una reacción que por sí sola no llegara a producirse.

Hay dos tipos de catalizadores :

Catalizadores positivos : Disminuyen la energía de activación, provocan aumento de la velocidad de reacción.

Catalizadores negativos o inhibidores : Aumentan la energía de activación, provocan descenso de la velocidad de reacción.

Todos los catalizadores son específicos, cada reacción tiene su propio catalizador, y bastan pequeñísimas cantidades de él para activar a grandes masas de reactivos.

 

 

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