18.6: Factores que afectan la velocidad de reacción
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Factores que afectan las tasas de reacción
Según su naturaleza, algunas reacciones ocurren muy rápidamente, mientras que otras son muy lentas. Sin embargo, ciertos cambios en las condiciones de reacción pueden tener un efecto sobre la velocidad de una reacción química dada. La teoría de colisiones puede ser utilizada para explicar estos efectos de velocidad.
Concentración
Un aumento en la concentración de una o más sustancias reaccionantes da como resultado un aumento en la velocidad de reacción. Cuando hay más partículas presentes en una cantidad dada de espacio, naturalmente ocurrirán un mayor número de colisiones entre esas partículas. Dado que la velocidad de una reacción depende del número de colisiones que ocurren entre los reactivos, la velocidad aumenta a medida que aumenta la concentración.
Presión
Cuando aumenta la presión de un gas, sus partículas son forzadas a acercarse entre sí, disminuyendo la cantidad de espacio vacío entre las partículas. Por lo tanto, un aumento en la presión de un gas es también un aumento en la concentración del gas. Para las reacciones gaseosas, un aumento en la presión aumenta la velocidad de reacción debido a un mayor número de colisiones entre partículas reaccionantes.
Superficie
Un tronco grande colocado en un fuego quemará relativamente lentamente. Si se agregara al fuego la misma masa de madera en forma de ramitas pequeñas, las ramitas arderían mucho más rápido. Esto se debe a que las ramitas proporcionan un área de superficie mayor que la del tronco. Un aumento en el área superficial de un reactivo aumenta la velocidad de una reacción. El área de superficie es mayor cuando una cantidad dada de un sólido está presente como partículas más pequeñas. Un reactivo en polvo tiene una mayor área superficial que el mismo reactivo que un pedazo sólido. Para aumentar el área superficial de una sustancia, se puede moler en partículas más pequeñas o disolverse en un líquido. En solución, las partículas disueltas se separan entre sí y reaccionarán más rápidamente con otros reactivos.
Temperatura
El aumento de la temperatura de una reacción química generalmente resulta en una mayor velocidad de reacción. Cuando las partículas reaccionantes se calientan, se mueven cada vez más rápido. Esto da como resultado una mayor frecuencia de colisiones. Un efecto más importante del aumento de temperatura es que las colisiones ocurren con una mayor fuerza, y por lo tanto es más probable que superen la barrera de energía de activación y pasen a formar productos. Al aumentar la temperatura de una reacción se incrementa el número de colisiones efectivas entre las partículas reaccionantes, por lo que la velocidad de reacción aumenta.
Resumen
- Los factores que afectan (y generalmente aumentan) la velocidad de reacción son:
- Concentración de reactivos
- Presión (en el caso de un gas)
- Superficie
- Temperatura