Cinética Química: Velocidad de Reacción, Factores y Catálisis
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Cinética Química: Conceptos Fundamentales
La Cinética Química estudia la velocidad con que ocurre una reacción química, los factores que afectan la velocidad de reacción y el mecanismo que sigue la reacción.
Teoría de Colisiones en Reacciones Químicas
La Teoría de Colisiones explica cómo las partículas deben interactuar para que una reacción ocurra. Los factores clave son:
La Dirección de Colisión entre Partículas
Solo la orientación correcta permite que los enlaces se rompan y se formen nuevos productos.
La Velocidad de las Colisiones
Las colisiones deben ocurrir con suficiente velocidad para que la reacción sea más rápida y efectiva.
La Energía Asociada a la Colisión
Los choques necesitan una energía mínima para iniciar la ruptura de enlaces.
Tipos de Reacciones según su Eficacia
Reacción Eficaz
Mientras más colisiones existan entre reactivos, mayor es la probabilidad de que sean efectivas, originando productos.
Reacción Ineficaz
Se caracteriza por orientaciones inadecuadas en los reactivos y una menor cantidad de choques efectivos, lo que impide la formación de productos.
Energía de Activación y Complejo Activado
Energía de Activación
Es la barrera energética que deben sobrepasar los reactivos para transformarse en productos.
Complejo Activado
Es una estructura de alta energía que resulta de la combinación de las moléculas de los reactivos.
Reacciones Exotérmicas y Endotérmicas
Reacción Exotérmica
La energía de los productos es menor que la de los reactantes, lo que significa que libera energía.
Reacción Endotérmica
La energía de los productos es mayor que la de los reactantes, lo que implica que absorbe energía.
Catálisis: Acelerando Reacciones Químicas
Los Catalizadores son sustancias que, actuando en pequeñas proporciones, disminuyen la energía de activación de la reacción y/o provocan una correcta orientación al choque de las especies reactantes, de forma que este sea eficaz.
Tipos de Catálisis
Catálisis Heterogénea
Los reactivos y catalizadores están en fases distintas. El catalizador es un sólido y los reactivos son gases o líquidos (ej.: convertidor catalítico).
Catálisis Homogénea
Los reactivos y catalizadores están dispersos en una sola fase, generalmente líquida. Tiene ventajas sobre la catálisis heterogénea: puede realizarse en condiciones atmosféricas y son más baratos.
Catálisis Enzimática
Las enzimas son catalizadores biológicos altamente específicos. Realizan una catálisis homogénea: el sustrato y la enzima están en disolución acuosa.