Conceptos Clave en Química: Velocidad, Mecanismos, Fuerzas y Espectros

Velocidad de Reacción

La velocidad de reacción es una magnitud que expresa el cambio de concentración de un reactivo o producto con el tiempo.

Mecanismo de Reacción Química

El mecanismo de reacción química es el conjunto de etapas elementales que conducen a la reacción global.

Molecularidad de una Reacción Química

La molecularidad de una reacción química es el número de moléculas que participan en una etapa única de la que consta dicha reacción.

Teoría de Colisiones (T. Col.)

Según la teoría de colisiones, la velocidad de reacción es directamente proporcional al número de colisiones producidas por unidad de tiempo entre las moléculas de los reactivos. Cualquier factor que aumente la frecuencia con que ocurren estas colisiones deberá aumentar la velocidad de reacción.

Teoría del Complejo Activado (T. Complejo Activado)

Según la teoría del complejo activado, cuando dos moléculas se aproximan, se deforman a medida que se acercan y forman el complejo activado. Esta es una combinación energéticamente excitada de las dos moléculas, que puede volver a formar los reactivos. Siguiendo la evolución de la energía potencial de las dos moléculas, se observa que aumenta a medida que se aproximan para formar el estado activado y disminuye según se separan, formando los productos.

Fuerzas Intermoleculares

Fuerzas de Van der Waals

Su magnitud depende de la fórmula molecular, del número de electrones en las moléculas y del tamaño de la molécula.

• Fuerzas de Keesom: Se dan entre moléculas que forman dipolos permanentes (+-). A mayor temperatura y agitación térmica, se opone a que las moléculas adopten determinadas posiciones.
• Fuerzas de Debye: Atracción dipolo-dipolo inducido. La molécula polar distorsiona la red electrónica de otra molécula, formando un dipolo instantáneo por la atracción de las dos moléculas.
• Fuerzas de London: Moléculas apolares se unen aleatoriamente formando dipolos instantáneos con fuerzas atractivas entre moléculas. Al ser breves, son más cortas. Son responsables del estado líquido. A mayor masa molecular, más electrones atraídos por el núcleo.

Enlaces de Hidrógeno

Interacción entre un átomo de hidrógeno unido a un elemento muy electronegativo y otro átomo muy electronegativo, con dos electrones libres que le permiten actuar como base. Su energía es más fuerte que las fuerzas de Van der Waals, pero menor que los enlaces covalentes o iónicos. Está muy localizado, por ello se denomina enlace. Siempre interviene el hidrógeno unido a un átomo electronegativo. El hidrógeno tiene densidad de carga positiva. Al aproximarse a un átomo pequeño con pares de electrones libres, se establecen atracciones electrostáticas. Es un enlace direccional y asimétrico, estando el hidrógeno más cerca del átomo A que del B.

Espectros

La luz blanca, al atravesar un prisma, se descompone en los colores que la forman debido al fenómeno de la dispersión. Se obtiene el espectro continuo de la luz blanca.

Espectro de Emisión

Al excitar los átomos de un elemento en estado gaseoso, por calentamiento o por descarga eléctrica, este emite luz. Si la luz emitida atraviesa un prisma, se descompone en líneas luminosas que constituyen el espectro atómico de emisión, formado por frecuencias características.

Espectro de Absorción

Cada elemento absorbe unas frecuencias determinadas, de modo que no existen elementos que posean el mismo espectro atómico de absorción.

Metales: Li, Na, K, Rb, Cs, Fr, Ag (Grupo 1). Be, Mg, Ca, Sr, Ba, Ra, Zn, Cd (Grupo 2).