Conceptos Clave de Química: Orbitales, Efecto Fotoeléctrico y Cinética de Reacciones

Orbitales Atómicos

Un orbital atómico es la región del espacio donde se mueven los electrones, los cuales no tienen una trayectoria definida, ya que es imposible conocer la posición de un electrón en un orbital en un momento determinado.

Efecto Fotoeléctrico

El efecto fotoeléctrico es el fenómeno en el que las partículas de luz, llamadas fotones, impactan con los electrones de un metal, arrancándolos de sus átomos. El movimiento de estos electrones da origen a una corriente eléctrica.

Excepciones a la Regla del Octeto de Lewis

Algunos elementos que presentan excepciones a la regla del octeto de Lewis incluyen:

• Azufre
• Bromo
• Fósforo

Teoría del Mar de Electrones (Enlace Metálico)

La teoría del mar de electrones es una hipótesis que explica un fenómeno químico particular que se da en los enlaces metálicos entre elementos con bajas electronegatividades. Se trata de la compartición de electrones entre distintos átomos unidos mediante enlaces metálicos, lo que confiere a los metales sus propiedades características.

Energía Reticular

La energía reticular, también conocida como energía de red, es la energía necesaria para separar completamente un mol de un compuesto iónico en sus respectivos iones gaseosos.

Teoría de Colisiones

Svante Arrhenius sugirió que las moléculas deben poseer una cantidad mínima de energía para reaccionar. La energía (cinética) es fundamental para que ocurran las reacciones; sin embargo, si las moléculas se mueven muy lento, solo rebotarán al chocar con otras moléculas y la reacción no sucederá.

Colisiones No Efectivas

De todas las colisiones, no todas son efectivas debido a dos razones principales:

1. No tienen la energía necesaria para constituir el complejo activado.
2. No tienen la orientación adecuada.

La energía de activación es la mínima energía necesaria para formar el complejo activado, a partir del cual la reacción transcurre de forma natural.

Factores que Afectan la Velocidad de una Reacción

• Naturaleza de las sustancias: Cuando las especies son iónicas, la velocidad de reacción es rápida. En cambio, si necesitan un reajuste de enlaces, es más lenta, dependiendo del número de enlaces a romper y formar.
• Estado de agregación: En general, las reacciones entre gases o entre sustancias en disolución son rápidas, ya que las mismas están finamente divididas. Las reacciones en fase sólida solo tienen lugar en la superficie de contacto.
• Superficie de contacto o grado de pulverización: Un aumento en la superficie de contacto (o mayor pulverización) generalmente incrementa la velocidad de reacción.
• Concentración de los reactivos: Al aumentar la concentración de los reactivos, aumenta la velocidad de reacción.
• Presión del sistema: Al aumentar la presión, aumenta la velocidad de reacción, especialmente en sistemas gaseosos.
• Luz: Al incidir con energía de diferente longitud de onda, la luz puede arrancar electrones, formando iones. Estos iones, por su naturaleza electrostática, pueden aumentar el número de colisiones efectivas y, por ende, la velocidad de reacción.
• Temperatura: Al aumentar la temperatura, aumenta la velocidad de reacción.
• Presencia de catalizadores: Los catalizadores son sustancias que pueden aumentar o disminuir la velocidad de reacción sin consumirse en el proceso.