Cinco factores que afectan velocidades de reacción

Escrito por michael judge | Traducido por natalia pérez
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Cinco factores que afectan velocidades de reacción
El aumento de temperatura es una manera de aumentar la velocidad de reacción. (Jupiterimages/BananaStock/Getty Images)

La velocidad de una reacción es una consideración muy importante en la química, particularmente cuando las reacciones tienen importancia industrial. Una reacción que parece útil, pero avanza demasiado lenta no va a ser útil en términos de fabricación de un producto. La conversión del diamante en grafito, por ejemplo, se ve favorecida por la termodinámica, pero afortunadamente procede casi imperceptiblemente. Por el contrario, las reacciones que se mueven demasiado rápido a veces pueden llegar a ser peligrosas. La velocidad de reacción es controlada por múltiples factores, todos los cuales pueden variarse en condiciones controladas.

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Temperatura

En casi todos los casos, elevar la temperatura de los productos químicos aumenta la velocidad de su reacción. Esta reacción se debe a un factor conocido como "energía de activación." La energía de activación para una reacción es la energía mínima que dos moléculas necesitan con el fin de chocar junto con la fuerza suficiente para reaccionar. A medida que aumenta la temperatura, las moléculas se mueven con más fuerza, y más de ellas tienen la energía de activación requerida, aumentando la velocidad de la reacción. Una regla muy básica es que la velocidad de reacción se duplica por cada 10 grados Celsius de aumento de la temperatura.

Concentración y presión

Cuando los reactivos químicos están en el mismo estado, ambos disueltos en un líquido, por ejemplo, la concentración de los reactivos típicamente afecta a la velocidad de reacción. El aumento de la concentración de uno o más reactivos, normalmente, aumenta la velocidad de reacción a un cierto grado, ya que habrá más moléculas para reaccionar por unidad de tiempo. El grado en el que la reacción se acelera depende de la "orden" particular de la reacción. En reacciones en fase gaseosa, aumentar la presión a menudo aumenta la velocidad de reacción de una manera similar.

Medio

El medio particular usado para contener la reacción a veces puede tener un efecto sobre la velocidad de reacción. Muchas reacciones se llevan a cabo en un disolvente de algún tipo, y el disolvente puede aumentar o disminuir la velocidad de reacción, en función de cómo se produce la misma. Puedes acelerar las reacciones que implican especies intermedias cargadas, por ejemplo, mediante el uso de un disolvente tal como agua, que estabiliza la especie y promueve su formación y la posterior reacción altamente polar.

Catalizador

Catalizadores trabajan para aumentar la velocidad de una reacción. Un catalizador funciona cambiando el mecanismo físico normal de la reacción a un nuevo proceso, que requiere menos energía de activación. Esto significa que a cualquier temperatura dada, más moléculas poseerán que la energía de activación inferior y reaccionarán. Los catalizadores logran esto en una variedad de maneras, aunque un proceso que el catalizador actúe como una superficie en donde las especies químicas son absorbidas y retenidas en una posición favorable para la reacción posterior.

Superficie

Para las reacciones que implican uno o más sólidos, reactantes de fase a granel, el área de superficie expuesta de fase sólida que puede afectar a la tasa. El efecto que se ve normalmente es que cuanto más grande es el área de la superficie expuesta, más rápida será la tasa. Esto ocurre porque una fase de mayor no tiene tal concentración, por lo que sólo puede reaccionar en la superficie expuesta. Un ejemplo sería la oxidación de una barra de hierro, que procederá más rápidamente si se expone más superficie de la barra.

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