Velocidad de reacción en las reacciones químicas
Descubre los factores que influyen en la velocidad de las reacciones químicas, tales como la concentración, temperatura, presión y la superficie de contacto.
Las reacciones químicas que ocurren en nuestro entorno suceden a diferentes velocidades, algunas son más rápidas que otras porque las partículas interactúan con mayor facilidad.
Todas las partículas tienen un comportamiento más o menos dinámico. Para que se produzca una reacción, las partículas deben colisionar de forma que puedan conectarse por enlaces químicos y la velocidad de reacción dependerá según las condiciones imperantes.
De esta forma, la velocidad de reacción está determina según cuántas de cuántas partículas consiguen colisionar en un tiempo dado. A veces el número de colisiones es bajo y es necesario acelerar la velocidad de reacción para obtener productos que tienen interés científico o valor comercial.
Concentración de reactantes
La cantidad de sustancias que participan en cualquier reacción incrementa la velocidad de reacción, es decir al elevar la concentración de uno de los reactivos, aumenta el número de choques entre los átomos, iones o moléculas, al igual que cuando se aumenta la presión en las reacciones con sustancias gaseosas.
La reacción se detiene cuando uno de los reactivos se consume totalmente y no se puede formar más producto. A este reactivo se le da el nombre de reactivo limitante.
Temperatura
Al elevar la temperatura aumenta el movimiento de las moléculas y, por consiguiente, se incrementa el choque entre las partículas alcanzando la energía necesaria para que reaccionen las sustancias y se formen nuevos productos.
El factor temperatura es importante en muchas reacciones químicas que necesitan de energía adicional para aumentar el movimiento de sus moléculas y así formar los productos, o en otras en que al aumentar la temperatura reaccionan con mayor velocidad.
Catalizador
En general, se habla de catalizador como una sustancia cuya sola presencia acelera una reacción, sin consumirse en ella. Su acción se limita a disminuir la energía de activación de las moléculas reaccionantes, es decir, al necesitar menos energía de activación por la presencia de un catalizador, mayor será el número de moléculas que alcanzan la energía suficiente para romper sus enlaces, facilitando que los reactantes originen los productos.
Los catalizadores no forman parte de los reactantes ni de los productos, es decir, participan indirectamente en la reacción y sólo basta una pequeña cantidad para aumentar la velocidad de reacción.
En los seres vivos las enzimas segregadas aceleran las reacciones que serían muy lentas a temperatura del cuerpo.
Superficie de contacto
Cuando los reactantes se encuentran finamente divididos es mayor la superficie de contacto ente ellos, es decir, se facilita la interacción para romper y formar nuevos enlaces que darán lugar a los productos.
Las partículas pequeñas de sólidos reaccionan más rápido que las grandes porque tienen en conjunto una superficie mayor sobre la cual reaccionar. Esto se puede observar cuando se pulveriza un sólido, ya que aumenta la superficie de contacto entre los reactantes.
Presión de los reactivos
En los gases, las partículas a alta presión están más próximas que las sometidas a presiones bajas, por lo que es más probable que colisionen.
Nivel de energía
Algunas partículas pueden absorber energía lumínica, por lo que se hacen más reactivas a medida que aumenta el nivel de luz.
Resumen
- La velocidad de las reacciones químicas está determinada por el número de colisiones en un tiempo dado.
- Si la concentración de partículas es alta, es más probable que las partículas colisionen y la velocidad de reacción química aumente.
- Al aumentar la temperatura, las partículas se mueven más deprisa y colisionan con más frecuencia que a temperatura bajas.
- La acción de los catalizadores puede acelerar las reacciones. Los catalizadores biológicos, las enzimas, son responsables de muchos procesos químicos que tienen lugar en el organismo.
- Mientras mayor sea la superficie de contacto entre las sustancias que participan, más aumenta la velocidad de reacción.
- Las partículas de gases a alta presión se encuentran más próximas y colisionan con mayor facilidad.
- Al absorber luz, algunas partículas se hacen más reactivas.