Cinética Química y Factores que Afectan la Rapidez de Reacción

Reacciones Químicas

1) Reaccionantes y rapidez de reacción

Tipos de reacciones según las fases de los reaccionantes:

Para comprender la rapidez de una reacción, es necesario conocer las reacciones químicas, las cuales pueden ser homogéneas o heterogéneas, dependiendo de las fases físicas en que se encuentran los reaccionantes.

• Una reacción homogénea ocurre cuando los reactivos y productos están en una sola fase y se desarrolla de forma homogénea en todas partes de dicha fase.
• Una reacción heterogénea ocurre cuando las sustancias están en fases diferentes y se desarrolla solo en la interfase, que es la zona de contacto entre las sustancias reaccionantes.

La rapidez de reacción

El estudio de la rapidez de una reacción y de los factores que la afectan pertenece a un área de la química llamada cinética química. La rapidez de una reacción química se refiere a la cantidad de sustancias reaccionantes que se consumen, o de productos que se forman, en un tiempo determinado.

Una reacción puede ser más lenta o más rápida que otra bajo las mismas condiciones de reacción; esta se puede acelerar o retardar al variar ciertos factores como la naturaleza, la concentración y el grado de subdivisión de los reaccionantes.

Una colisión efectiva ocurre cuando las partículas tienen la debida orientación y chocan con suficiente energía.

• El proceso energético: Tiene que ver con la necesidad de que las partículas reaccionantes alcancen la energía de activación requerida para iniciar la reacción, por lo que constituye una barrera energética.
• Arreglo definido entre partículas: El choque entre dos partículas reaccionantes tiene que ver con la formación de un estado de transición como consecuencia de un choque efectivo con suficiente energía y orientación adecuada.

El estado de transición es un estado molecular intermedio que se denomina complejo de transición o complejo de activación.

Factores que afectan la rapidez de reacción

• Naturaleza de los reaccionantes: La estructura molecular de las sustancias determina su propia naturaleza, la cual influye sobre la rapidez de las reacciones químicas. La naturaleza de los reaccionantes no es un factor cinético en sí, sino uno termodinámico relacionado con la estructura misma de la sustancia y con su tendencia a reaccionar.
• Concentración de los reaccionantes: Una reacción química aumenta su rapidez al incrementarse la concentración de uno o más de sus reactivos. El número de choques efectivos entre las partículas de las sustancias reaccionantes aumenta al incrementar las colisiones.
• Grado de subdivisión de los reactantes: La reacción de un sólido con un reactivo en disolución ocurre a través de colisiones de las partículas del reactivo con la superficie del sólido, lo cual se denomina reacción heterogénea. Es importante considerar en esta reacción no la cantidad de sólido, sino la cantidad de superficie de contacto expuesta.

La superficie de contacto varía de acuerdo con el grado de subdivisión en el que se encuentre el material sólido. El grado de subdivisión de un material está relacionado con su área superficial; mientras más dividido se encuentre un material, mayor será el área de su superficie expuesta.