7/23/2019 La Velocidad de Las Reacciones

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FACTORES QUE MODIFICAN LA VELOCIDAD DE LAS REACCIONES

Para que dos sustancias reaccionen, sus molculas, tomos o iones debenchocar. Estos choques producen un nuevo ordenamiento electrnico y, por

consiguiente un nuevo ordenamiento entre sus enlaces qumicos, originandonuevas sustancias.

1. Temperatura

Segn la eora !intica, la temperatura aumenta la energa cintica de lasmolculas o iones y por consiguiente el movimiento de estos, con lo cual,aumenta la posibilidad de choques entre las molculas o iones de los reactivos,aumentando la posibilidad de que ocurra la reaccin o acelerando una reaccinen desarrollo.

Sin embargo, el incremento de la velocidad de la reaccin no depende tantodel incremento del nmero de colisiones, cmo del nmero de molculas que

han alcan"ado la energa de activacin.

#a velocidad de una reaccin crece, en general, con la temperatura, y seduplica, apro$imadamente, por cada %& '! que aumenta la temperatura.

Por e(emplo, el cloruro de sodio reacciona lentamente con el cido sul)rico. Sise le proporciona calor aumenta la velocidad de reaccin dando sul)ato desodio *+aS-/ y cido clorhdrico0

. +a!l 1 2S- 3 +aS- 1 2!l

4ecordemos que los combustibles para ser quemado, primero deben alcan"arsu punto de combustin, luego por ser reacciones e$otrmicas *liberan calor/ lacombustin contina sola

2. Superfcie de c!tact

!uando una o todas las sustancias que se combinan se hallan en estado slido,la velocidad de reaccin depende de la super5cie e$puesta en la reaccin.!uando los slidos estn molidos o en granos, aumenta la super5cie decontacto y por consiguiente, aumenta la posibilidad de choque y la reaccin esms velo".

#o mismo ocurre cuando las sustancias reaccionantes no son miscibles entre s,como por e(emplo, en la hidrlisis neutra de un aceite, se hace reaccionar ste

con agua, para lograrlo, el agua de la parte in)erior *recordemos que el aceitees ms liviano que el agua/ se recircula hacia la parte superior rocindola sobrela super5cie del aceite.

-tro e(emplo sera el de un 6ilo de viruta de madera, que se quema ms rpidoque un tronco de un 6ilo de masa.

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Para comprender me(or esto realicemos el siguiente clculo0 un cubo de unmetro de lado *de cualquier material/, tiene una super5cie de0

S cubo 7 8.l.l 9 S cubo 7 8.*% m/ : 9 S cubo 7 8 m : */

Si a este cubo lo dividimos en %&&& cubitos de &,%& m de lado, tendremos para

un cubito una super5cie de0S cubito 7 8.l.l 9S cubito 7 8.*&,%& m/ : 9S cubito 7 &,&8 m :

El total de la super5cie de los %&&& cubitos es0

S cubitos 7 %&&&. &,&8 m : 9 S cubitos 7 8& m : *;/

!omparando los resultados */ y *;/ se observa cuantitativamente queaumento la super5cie de contacto.

". A#itaci$!

#a agitacin es una variante del punto anterior, lo que se logra agitando las

sustancias reaccionantes, es me"clar ntimamente los reactivo aumentando lasuper5cie de contacto entre ellos.

%. Lu&

2ay reacciones que en la oscuridad son muy lentas, como por e(emplo, lacombinacin del hidrgeno con el cloro. #a lu" solar acelera la reaccin demodo tal, que a la lu" solar directa, la reaccin se hace e$plosiva0

2 1 !l 3 2!l

#o mismo ocurre en la )ormacin de glcidos por los vegetales verdes a partirdel agua y el di$ido de carbono en la )otosntesis. -curre lo mismo con la

descomposicin de sustancias poco estables, por tal motivo se envasan enrecipientes que impidan el paso de la lu", como por e(emplo,el per$ido dehidrgeno0

.2- 1 lu" 3 2- 1 - *g/ *rpida/

'. C!ce!traci$!

#a velocidad de una reaccin qumica es proporcional a la concentracin enmoles por litro *moles *gases o soluciones/ reaccionan0

= 1 > 3 ! 1 ? *8/

#a velocidad de la reaccin es0

@ 7 A=B.A>B *C/

En la que los corchetes seDalan concentraciones en moles por litro.-bservemos que si duplicamos la concentracin, por e(emplo, de la sustancia=, la velocidad de la reaccin se duplica0

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@ 7 A=B.A>B *F/

Si las sustancias que reaccionan son gaseosas, la concentracin de las mismasaumenta disminuyendo el volumen, lo que se logra aumentando la presin.

En la 5gura anterior se observa, que aumentando la presin las molculas delas sustancias reaccionantes se apro$iman entre s, acrecentando la posibilidadde choque entre sus molculas, y por consiguiente se acelera la reaccin.

(. Cata)i&adre*

Se llaman catali"adores a las sustancias que intervienen en las reacciones,acelerndolas o retardndolas y que siguen presentes al 5nali"ar la reaccin,es decir que no se consumen en esta, no son parte de los productosreaccionantes. #as sustancias que retardan la velocidad de reaccin se

denominan inhibidores.Por e(emplo, aDadiendo di$ido de manganeso *Gn-/ al per$ido dehidrgeno *2-/, se observa que se descompone liberando abundanteo$geno0

.2- 1 n.Gn- 3 .2- 1 - *g/ 1 n.Gn- *rpida/

#a cantidad n de di$ido de manganeso *Gn-/ permanece constante luego de5nali"ada la reaccin.

i. !atali"adores de contacto o heterogneos0

+o reaccionan qumicamente con las sustancias del sistema0 adsorben en susuper5cie, las molculas de esas sustancias reaccionantes, aumentan, porconsiguiente, el nmero de choques entre ellas y aceleran la reaccin.

Hna reaccin en la cual los reactantes y el catali"ador no estn en la misma)ase *estado/ es una reaccin heterognea. Este tipo de catali"adoresgeneralmente producen una super5cie donde las sustancias puedenreaccionar, estos catali"adores )uncionan adsorbiendo alguno de losreactantes, debilitando el enlace en cuestin hasta el punto en que el otroreactante rompe dicho enlace. #a adsorcin es la adherencia de una sustanciaa la super5cie de otra.

=lgunos metales *5namente divididos para aumentar la super5cie de contacto/actan como catali"adores de contacto0 platino, nquel, $ido )rrico *Ie-J/,pent$ido de vanadio *@-;/, entre otros. El di$ido de a"u)re *S-/ reaccionalentamente con el o$geno0

.S- 1 - 3 .S-J *lenta/

Pero, en presencia de platino y de calor, la reaccin es inmediata0

.S- 1 - *amianto platinado 1 calor/ 3 .S-J *rpida/

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ii. !atali"adores de transporte u homogneos0

Estos catali"adores actan interviniendo en la reaccin y luego se regeneran al5nali"ar la misma. Hn catali"ador homogneo se encuentra en la misma )ase*estado/ que los reactantes

Por e(emplo, el empleo de mon$ido de nitrgeno *+-/ para catali"ar lareaccin entre el di$ido de a"u)re *S-/ y el o$geno0

.S- 1 - 3 .S-J *lenta/

El mon$ido de nitrgeno *+-/ reacciona con el o$geno *o$idndose/ dandodi$ido de nitrgeno *+-/0

.+- 1 - 3 .+-

#uego el di$ido de nitrgeno reacciona *reducindose/ con el di$ido de a"u)re*este se o$ida/, dando tri$ido de a"u)re *S-J/ y regenerndose el mon$idode nitrgeno *+-/0

.S- 1 .+- 3 .+- 1 .S-J

Son caractersticas de los catali"adores0

a/ Kran desproporcin entre la masa de las sustancias que reaccionan y lapequeDa masa del catali"ador.

b/ El catali"ador se halla igual al 5nal del proceso, que al comien"o de l.

c/ Hn catali"ador no produce una reaccin que sin l no se reali"a, solomodi5ca la velocidad de la misma.

d/ #os catali"adores son espec5cos de cada reaccin o de un cierto grupo de

reacciones.

#a absorcin de las impure"as que acompaDan a las sustancias reaccionantes,pueden disminuir o detener la accin del catali"ador. Estas sustancias queretardan la accin de los catali"adores se denominan venenos del catali"ador.

4esumiendo0 para aumentar la velocidad de una reaccin, se debe aumentar laposibilidad de choque entre las molculas, iones o tomos de las sustanciasreaccionantes, modi5cando las variables enumeradas que el proceso permita.