Velocidad de Reacción: Factores Determinantes

Factores Determinantes de la Velocidad de Reacción Química

Factores Principales

• Temperatura de Reacción

  La elevada temperatura produce un importante aumento de la velocidad de reacción. La ecuación de Arrhenius muestra la influencia de esta sobre la reacción.

• Concentración de los Reactivos

  Un aumento de la concentración favorece la velocidad, esto se debe al aumento de partículas por volumen, produciendo así las colisiones entre partículas. La expresión de la velocidad puede ser: v = k [A]^x [B]^y.

• Naturaleza, Estado Físico y Grado de División

  Naturaleza Química

  La propia naturaleza química de las sustancias influye; unas reaccionan más rápidamente que otras. Por ejemplo: el Na+ reacciona más rápido que el Au.

  Estado Físico

  El estado físico también influye en la velocidad. Por ejemplo: entre gases se observa mayor velocidad que entre sustancias disueltas.

  Grado de División de los Sólidos

  El grado de división de los sólidos influye también; cuanto mayor es la superficie de contacto, mayor es la probabilidad de los choques entre moléculas.

• Catalizadores

  Los catalizadores son sustancias que producen una variación en la velocidad de reacción sin ser consumidos durante el transcurso de la misma.

  Catalizadores Positivos

  Son los que aumentan la velocidad de reacción.

  Catalizadores Negativos o Inhibidores

  Son los que disminuyen la velocidad de reacción.

  Catalizadores Homogéneos

  Se denominan catalizadores homogéneos si se encuentran en la misma fase que los reactivos.

Conceptos Adicionales en Cinética Química

• Presión

  La velocidad de las reacciones gaseosas se incrementa muy significativamente con la presión, que es, en efecto, equivalente a incrementar la concentración del gas. Para las reacciones en fase condensada, la dependencia de la presión es débil, y solo se hace importante cuando la presión es muy alta.

• Orden de Reacción

  El orden de la reacción controla cómo la concentración (o presión) afecta la velocidad de reacción.

• Influencia Detallada de la Temperatura

  Generalmente, al llevar a cabo una reacción a una temperatura más alta, se proporciona más energía al sistema, por lo que se incrementa la velocidad de reacción al aumentar las colisiones entre partículas, como lo explica la teoría de colisiones. Sin embargo, la principal razón por la que un aumento de temperatura incrementa la velocidad de reacción es que hay un mayor número de partículas en colisión que tienen la energía de activación necesaria para que suceda la reacción, lo que resulta en más colisiones exitosas.

• Definición y Medición de la Velocidad de Reacción

  Se define la velocidad de una reacción química como la cantidad de sustancia formada (si tomamos como referencia un producto) o transformada (si tomamos como referencia un reactivo) por unidad de tiempo.

  Al principio, cuando la concentración de reactivos es mayor, también es mayor la probabilidad de que se den choques entre las moléculas de reactivo, y la velocidad es mayor. A medida que la reacción avanza, al ir disminuyendo la concentración de los reactivos, disminuye la probabilidad de choques y con ella la velocidad de la reacción. La medida de la velocidad de reacción implica la medida de la concentración de uno de los reactivos o productos a lo largo del tiempo; esto es, para medir la velocidad de una reacción necesitamos medir, ya sea la cantidad de reactivo que desaparece por unidad de tiempo, o la cantidad de producto que aparece por unidad de tiempo.