Fundamentos de las Reacciones Químicas: Cinética, Colisiones y Ajuste Estequiométrico

Introducción a las Reacciones Químicas

Definición de Reacción Química y Ecuación Química

Una reacción química es un proceso en el que, a partir de unas sustancias iniciales, llamadas reactivos, se forman otras nuevas llamadas productos.

La forma de escribir o representar una reacción química se denomina ecuación química.

Teoría de las Colisiones

La Teoría de las Colisiones explica cómo interactúan los reactivos a nivel molecular para que se produzca una reacción.

Principios de la Reorganización Atómica

Cuando los reactivos entran en contacto, se rompen algunos enlaces químicos entre ellos y se forman otros nuevos. Por eso desaparecen los reactivos y aparecen los productos. Podríamos decir entonces que una reacción química consiste en una reorganización de átomos. En este proceso no se crean átomos ni se destruyen; los átomos que forman los productos son exactamente los mismos que forman los reactivos.

Condiciones para un Choque Eficaz

Para que se produzca una reacción química, las partículas de los reactivos tienen que chocar de forma eficaz. Solo cuando las moléculas poseen una orientación adecuada y una energía suficiente el choque resulta eficaz.

Ejemplo: En la reacción de formación del agua, las moléculas de hidrógeno y oxígeno deben chocar con la orientación y energía correctas para formar $\text{H}_2\text{O}$.

Cinética Química: Velocidad de las Reacciones

Concepto de Velocidad de Reacción

La velocidad de las reacciones químicas (o tasa de reacción) es la rapidez con la que los reactivos se transforman en productos.

Factores que Modifican la Velocidad de una Reacción Química

¿Cómo podemos modificar la velocidad de una reacción química? Una reacción química ocurre más rápido si aumentamos los siguientes factores:

1. Temperatura

   Al aumentar la temperatura, se eleva la energía cinética de las moléculas y, por lo tanto, la energía de las colisiones, incrementando la probabilidad de choques eficaces.

2. Concentración de Reactivos

   Un aumento en la concentración de reactivos provoca un mayor número de colisiones por unidad de tiempo.

3. Superficie de Contacto

   Si la superficie de contacto entre los reactivos aumenta, la velocidad de la reacción también lo hará. Por esta razón, los reactivos sólidos suelen triturarse para maximizar el área de interacción.

4. Catalizadores

   Son sustancias que modifican (aumentando o disminuyendo) la velocidad de las reacciones sin sufrir ningún cambio químico permanente en su composición y sin alterar la cantidad total de producto formado.

Ajuste de Ecuaciones Químicas (Estequiometría)

La Necesidad del Ajuste

Las ecuaciones químicas se utilizan para representar el proceso que tiene lugar durante una reacción química.

Para que una ecuación química esté correctamente escrita, debe indicar la proporción en la que reaccionan las sustancias, de forma que el número de átomos de cada elemento sea el mismo antes y después de la reacción. Esto garantiza el cumplimiento de la Ley de Conservación de la Masa.

Coeficientes Estequiométricos

Los coeficientes estequiométricos son los números que se escriben antes de cada compuesto químico y que indican la cantidad relativa de cada compuesto que interviene en la reacción.

Métodos para Determinar Coeficientes

Existen varios métodos para averiguar dichos coeficientes:

• Por tanteo.
• Método algebraico.