Fundamentos de las Reacciones Químicas y Velocidad de Reacción
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1. Reacciones químicas: Teoría de colisiones
- Cambio químico o reacción química: Es el proceso en el que las sustancias iniciales se transforman en otras nuevas, con una composición química diferente. En una reacción química, una o varias sustancias químicas (elementos o compuestos) se transforman en otras diferentes. Las sustancias iniciales se denominan reactivos y las finales, productos.
- La Teoría de las Colisiones explica cómo se producen las reacciones químicas: las partículas que van a reaccionar deben aproximarse hasta chocar entre sí de manera eficaz.
Condiciones para una colisión eficaz:
- Las partículas de los reactivos deben tener la energía suficiente.
- Las partículas de los reactivos deben tener la orientación adecuada.
2. Factores que afectan a la velocidad de la reacción
La velocidad de una reacción química depende de que las colisiones entre las partículas de los reactivos sean más o menos eficaces. Si se modifican los factores que influyen en estas colisiones, se puede aumentar o disminuir la velocidad de una reacción química.
2.1 Influencia de la concentración de los reactivos
La velocidad de una reacción aumenta si se incrementa la concentración de los reactivos.
| Baja concentración de los reactivos | Alta concentración de los reactivos |
|---|---|
| Existen pocos choques eficaces entre los reactivos, por lo que la cantidad de productos que aparecen en la unidad de tiempo es baja: la velocidad de la reacción es baja. | Aumenta el número de choques eficaces entre los reactivos y, por tanto, aumenta la cantidad de productos que aparecen en la unidad de tiempo: aumenta la velocidad de la reacción. |
2.2 Influencia de la superficie de contacto de los reactivos
La velocidad de reacción aumenta cuando se incrementa la superficie de contacto entre los reactivos.
| Menor superficie expuesta | Mayor superficie expuesta |
|---|---|
| Las moléculas de ácido clorhídrico solo pueden chocar contra los átomos de magnesio de la capa más externa de la cinta. | Las moléculas de ácido clorhídrico pueden chocar contra muchos más átomos de magnesio en polvo. |
2.3 Influencia de la temperatura de los reactivos
La velocidad de una reacción aumenta al incrementar la temperatura.
| Baja temperatura | Alta temperatura |
|---|---|
| A baja temperatura hay pocos choques eficaces. La velocidad de la reacción es baja. | Al elevar la temperatura, los reactivos tienen más energía y hay más choques eficaces. La velocidad aumenta. |
2.4 Los catalizadores y su función
Los catalizadores son sustancias distintas de los reactivos y de los productos que modifican la velocidad de una reacción química, acelerándola o retardándola. Al finalizar la reacción, los catalizadores se recuperan inalterados.
Algunos ejemplos de catalizadores son:
- Las levaduras en la fabricación de pan.
- Las enzimas que catalizan las reacciones que tienen lugar en nuestro cuerpo.