Teoría de las Colisiones y Cinética Química: Velocidad y Factores Clave

Teoría de las Colisiones y Cinética Química

Como decíamos en la introducción, en esta Teoría de las Colisiones se considera que una reacción elemental se produce cuando dos especies químicas chocan con la suficiente energía y con la orientación apropiada (choque efectivo).

La Cinética Química

La cinética química estudia la velocidad a la que se producen las reacciones químicas, los factores que la modifican y el mecanismo (reacciones intermedias) a través del cual los reactivos se transforman en los productos.

Factores que Afectan la Velocidad de Reacción

Existen varios factores que afectan la velocidad de una reacción química: la concentración de los reactivos, la temperatura, la existencia de catalizadores y la superficie de contacto tanto de los reactivos como del catalizador. Los catalizadores pueden aumentar o disminuir la velocidad de reacción.

Definición de Velocidad de Reacción

La velocidad de una reacción química se define como la variación de la concentración de uno de los productos o la disminución del o los reactantes en una unidad de tiempo. La velocidad de una reacción química no es constante, ya que las concentraciones cambian más rápidamente al comienzo de la reacción, es decir, la velocidad de formación de los productos y la de disminución de los reactantes son mayores al inicio de la reacción.

Colisiones Efectivas: Requisitos Fundamentales

Según esta teoría, se produce una reacción química cuando se rompen ciertos enlaces de los reactantes y se forman otros para generar el o los productos. Para que ello ocurra, las partículas de los reactantes, ya sean iones, moléculas o átomos, deben colisionar entre sí.

De todos los múltiples choques que existen, algunos producen una reacción, es decir, la colisión es efectiva; sin embargo, muchas otras colisiones no tienen la consecuencia esperada, o sea, no son colisiones efectivas.

Para que las colisiones sean efectivas se deben cumplir tres requisitos fundamentales:

• Solo pueden ser efectivas las colisiones que ocurren entre las partículas de los reactivos.
• Deben suceder entre moléculas que tengan una orientación o disposición geométrica adecuada, de lo contrario rebotan.
• Las partículas deben chocar con una energía mínima, la que proviene de la energía cinética de las mismas. Esta energía es la que permite que se rompan los enlaces de los reactantes para formar los productos, y se denomina energía de activación.

El modelo de colisiones se puede representar, en forma general, como sigue

Explicación de los Factores Mediante la Teoría de Colisiones

Con la teoría de las colisiones podemos explicar los efectos de los distintos factores que influyen en la velocidad de una reacción:

• Cuanto mayor sea la temperatura del sistema, mayor será la velocidad de las moléculas y se producirán más choques.
• Cuanto mayor sea la concentración de los reactivos, mayor será la probabilidad de que se produzcan choques entre las partículas.
• Cuanto mayor sea el grado de división de los sólidos participantes, mayor será la superficie de contacto y será más fácil que se produzcan choques entre las partículas de los reactantes.