Factores y Mecanismos que Afectan la Velocidad de Reacción Química

Factores que Influyen en la Velocidad de Reacción

Estado físico y grado de división de los reactivos: Las sustancias en estado gaseoso reaccionan más rápidamente que las sustancias en disolución, y estas a su vez lo hacen con mayor velocidad que las sólidas. Un aumento de la presión total sobre la mezcla aumenta la velocidad de la reacción. En el caso de los reactivos sólidos, la velocidad de reacción aumenta con el grado de división.

Presencia de Catalizadores

Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de la reacción sin ser consumido durante el proceso.

Tipos de Catálisis

• Homogénea: Cuando todas las sustancias (reactivos, productos y catalizadores) están en la misma fase.
• Heterogénea: Cuando las sustancias están en distinta fase.

Los catalizadores actúan formando un compuesto intermedio y absorbiendo los reactivos. Sea cual sea el mecanismo de acción del catalizador, este logra crear un nuevo camino para la reacción con una energía de activación menor. Los catalizadores disminuyen la Ea, no cambian el ΔH, actúan tanto en la reacción inversa como en la directa y no alteran el rendimiento de la reacción; solo permiten obtener los productos más rápidamente.

Catálisis Enzimática

La acción de las enzimas presenta una gran especialidad y una alta eficiencia. Especificidad porque cada enzima cataliza una reacción bioquímica determinada, y eficiencia porque son capaces de aumentar la velocidad de las reacciones entre 10⁶ y 10¹² veces. Para explicar la actividad enzimática, los bioquímicos utilizan el modelo llave-cerradura.

Mecanismos de Reacción

Cada una de las etapas por las que transcurre una reacción se denomina proceso elemental. El mecanismo de una reacción es el conjunto de procesos elementales por los que transcurre la reacción global.

Los exponentes de la ecuación de velocidad de un proceso elemental coinciden con los coeficientes estequiométricos de este proceso ajustado. Son reversibles y, en algunos casos, se puede producir el equilibrio. Las especies que se producen en un proceso elemental y se consumen en otro son los intermedios de la reacción y no aparecen en la reacción global ni en la ecuación de la velocidad global. Cada proceso elemental presenta su propia energía de activación, lo que hará que cada uno transcurra a una velocidad diferente. El proceso elemental que transcurre más lentamente es la etapa limitante de la velocidad; su ecuación de velocidad coincide con la ecuación de velocidad de la reacción global.