Cinética Química: Factores que Influyen en la Velocidad de Reacción

Cinética Química

Ecuación de Arrhenius

K=Ae^-Ea/Rt

Donde:

• Ea: Energía de activación
• R: Constante de los gases ideales
• T: Temperatura
• A: Factor de frecuencia

La ecuación de Arrhenius muestra la influencia de la temperatura sobre la constante de velocidad (K), de la cual depende la velocidad de reacción.

Ln(K2/K1)=-Ea/R(1/T2 - 1/T1)

Ecuación de Velocidad

v=k[A]^m[B]ⁿ

La ecuación de velocidad es una expresión matemática que relaciona la velocidad de una reacción en un momento dado con las concentraciones de los reactivos presentes en ese momento.

Velocidad de Reacción

La velocidad media de una reacción se mide a partir de la disminución de la concentración de un reactivo o el aumento de la concentración de un producto en un intervalo de tiempo. La velocidad instantánea es la velocidad que posee la reacción en un momento dado.

Teorías de la Reacción Química

Teoría de Colisiones

Esta teoría dice que para que tenga lugar una reacción debe cumplirse necesariamente una primera condición: el choque o colisión de las partículas de los reactivos, sean átomos, moléculas o iones. Para que estos choques sean eficaces deben darse dos condiciones:

1. Las moléculas de reactivos deben colisionar con la energía suficiente para romper los enlaces existentes y formar nuevos enlaces.
2. Las moléculas de reactivos deben colisionar con la orientación adecuada.

Teoría del Complejo Activado

Según esta teoría, cuando las moléculas de los reactivos se aproximan, experimentan una deformación que, en el choque, da lugar a un estado intermedio de alta energía y corta duración, donde se forma una especie llamada complejo activado en el que se están rompiendo y formando enlaces. A mayor valor de energía de activación menor será la velocidad de reacción, ya que pocos choques de moléculas serán eficaces.

Factores que Afectan la Velocidad de Reacción

1. Concentración de los reactivos: A mayor concentración de reactivos, mayor será la frecuencia de colisiones y, por lo tanto, mayor la velocidad de reacción.
2. Naturaleza química de los reactivos: Los compuestos iónicos reaccionan más rápido que los covalentes debido a la naturaleza de los enlaces.
3. Estado de agregación: Las reacciones en estado gaseoso son más rápidas que en estado líquido o sólido debido a la mayor movilidad de las moléculas y la mayor frecuencia de colisiones.
4. Grado de división de los reactivos sólidos: Cuanto mayor sea la superficie de contacto de los reactivos sólidos, mayor será la velocidad de reacción.
5. Temperatura: A mayor temperatura, mayor será la energía cinética de las moléculas y, por lo tanto, mayor la velocidad de reacción.
6. Catalizadores: Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de la reacción sin ser consumida durante el proceso. Los catalizadores cambian la constante de velocidad y la energía de activación, pero no la entalpía libre de reacción (ΔH y ΔG).

Unidades

V=mol/l*s

A=mol/l