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Factores que afectan la velocidad de reacción química Que es reacción química que también se la conoce como cambio químico es un proceso químico en el cual dos o más sustancias interactúan, dado un factor energético, se transformas dicha unión de sustancias en sustancias nuevas las cuales denominaremos productos, cuando estudiamos este concepto siempre se nos escapa un hecho importante que es la velocidad con la que ocurre la reacción, dicho esto se analizara el siguiente concepto:

Los cambios químicos pueden producirse a diferentes velocidades. Como las reacciones químicas tienen numerosas aplicaciones, la velocidad con que transcurren es importantísima. El estudio de la velocidad de las reacciones químicas constituye la cinética química. La velocidad de las reacciones químicas depende de cuatro factores: el estado de división de los reactivos, la concentración de los reactivos, la temperatura y la adición de catalizadores.[ CITATION Pil06 \l 12298 ]

Esta definición abre paso a la cinética química, que es la rama de la fisicoquímica que se centra el estudio de la velocidad o rapidez que discurren las reacciones químicas. El dominio de esta rama de la química es lo que diferencia a la ingeniera química al resto de ingenierías, pero en mi opinión una definición nunca es la mejor manera de llegar al lector.

Ejemplo velocidad

de

la de

Imagen 1: Comparación de dos reacciones químicas, una reacción con catalizador y otra sin catalizador.

Por eso me propongo

Imagen 2: Bolsas de aire de la compañía Airbag

importación reacción 1:

de

la

definir lo importante que es contralar los factores que influyen para así controlar la velocidad de la

reacción imaginad al momento de ir en vuestro coche digiriéndose a la universidad, por mal fortunios sucede un choque automovilístico entre usted y alguien que no ajusto el freno de mano loma arriba causando que impacte la parte delantera del carro, al instante en menos de un segundo se infla la bolsa de aire del coche, gracias a ella usted resulta sin la menor herida. Pero nunca te has parado a pensar que es lo que hace que en menos se infle esa bolsa de “aire” que ya tenemos entendido que es una reacción en su extremo rápida, que se debe gracias a pastillas de la acida de sodio que es una sustancia solidad acoplada a la bolsa plástica que queda embutida en los paneles del equipo, debido al calor generado en la detonación de estas pastillas se generan un gas de nitrógeno, basta apenas unas decimas de segundo para que esta se infle. Y unos cuantos segundos para que desinfle.

Ejemplo de la importancia de la velocidad de la reacción 2: En este ejemplo veremos como las reacciones lentas también tienen un papel relevante, según MPISA el acero inoxidable es una aleación de hierro y carbono que contiene por definición un mínimo de 10,5% de cromo. Algunos tipos de acero inoxidable contienen además otros elementos aleantes, los principales son el níquel y el molibdeno. Obteniéndose así un acero de elevada resistencia a la corrosión, generando así una capa pasiva dora evitando el contacto directo con el oxígeno, pero dicha capa puede ser corroía por ácidos.

Imagen 3: Fuentes de acero

Ejemplo de la importancia de la velocidad de la reacción 3: Una de las reacciones más antiguas que podría mencionarse es el de la pólvora que fue originada en china en el siglo IX de nuestra era, con el objetivo de crear fuegos artificiales que aun a día de hoy las personas siguen admirando con el mismo aire de satisfacción. Abriendo así camino a una de las ramas mas excitantes de la química que es la pirotecnia, que son las reacciones en donde controlar la velocidad de la reacción es de vital importancia, que son reacciones de combustión como esta: C3H8(g) + 5O2(g) → 3CO2(g) + 4H2O(g)

Imagen 4: fuegos pirotécnicos

Factores que intervienen en la velocidad de la reacción

Imagen 5: Factores que influyen en la velocidad de reacción.

Temperatura: Cuando se aumenta la temperatura, también se aumenta la velocidad en la que se mueven las particulas, por lo que aumenta el numero de colisiones y la violencia de esas, lo que conlleva a una mayor velocidad en la reaccion, se dice que por cada 10 °C de aumento en la temperatura en la temperatura se duplica. Ejemplo: Por esto, para evitar la prutefaccion de los alimentos, colocamos nuestros alimento lo que tiene un efecto inverso al de aceleracion la reaccion, asi podemos despues de largo tiempo retirarlos del congelor y conservar en gran medida misma textura y calidad.

Imagen 6: Reacción del ion Permanganato con hidrogeno, en comparación de dos casos con temperatura estándar y 35°C

Grado de divicion: El grado maximo de subdivison hace posible que todas las moleculas reaccion en cualquier momento. Ocurre cuando los reactivos se encuentran en estados gaseosos o en disolucion. Ejemplo:El carbono arde mas velozmente a medida que mas pequeños sean los pedazos, cuando esta pulverizado suele generar explociones.

Imagen 7: Modelo moléculas con bajo grado de división y alto grado de división.

Naturaleza del reactivo: Dependiendo del reactivo se ontiene una energiade activacion muy alta, entonces sera muy lenta, y si es muy baja, sera mas rapida. El primir caso no requiere ni la roptura de la formacion d enlaces, es solo un intercambio de los electroenes. La otras dos requieren la roptura de enlaces y la formacion de otros. Ejemplo: La oxidacion de los metales, el sodio es muy rapido pero en cambio la plata es muy lenta la del hierro esta en un estado intermedio por asi decirlo en comparacion a los anteriores.

Imagen 8: Comparación de la naturaleza de la sustancia en compuestos orgánicos y inorgánicos.

Concentración: Cuato mayor sea la concentracion de los reactivos mas alta sera la velocidad de la reación, por haber más particulas en el mismo espacia hay mas colisiones. Para una reaccion: aA + bB  eE + dD la variacion de la velocidad de reaccion con los reactivos se expresa, de manera general, en la forma : v =k [ A] α [B] β donde k es constante de veolcidad de α y β son exponentes. Ejemplo: EL ataque que los acidos realizan en algunos metales con desprendimiento de hidrgeno, es mucho más violenta mientras mayour es la concentracion del ácido.

Imagen 9: Ecuación de Arrhenius

Catalizador: Los catalizadores son sustancias que aumenta o disminuyen la rapidez de una reación sin trasnformase, modificando el mecanismo de reacción, con una energia de activacion. El catalizador no provoca la reaccion quimica. Ejemplo: Oxidos de nitrogeno (NO y NO2) derivados del cloro (Cl, ClO y ClO2) y derivados del fluor. Particulas de hierro, platino, oxido de vanadio (V2O5) y muchos mas.

a Imagen 10: Diagrama general de catalizadores.

Bibliografía Enríquez, P. T. (2006). MADRID. Obtenido de https://www.madrimasd.org/cienciaysociedad/taller/quimica/reacciones/velocidad/de fault.asp Ferrera Velázquez, N. M. (2018). Obtenido de http://www.scielo.org.mx/scielo.php?pid=S0187893X2018000400079&script=sci_arttext&tlng=pt Levenspiel. (1986). Obtenido de https://books.google.es/books? hl=es&lr=&id=jF_1vse6AKoC&oi=fnd&pg=PA1&dq=que+es+una+reaccion+quimica&ots =a47yNrgsie&sig=KWCvEHKWuzvMudWSeL5n2wSGL9k Sánchez, F. J. (2015). http://elfisicoloco.blogspot.com/. Obtenido de http://elfisicoloco.blogspot.com/: http://elfisicoloco.blogspot.com/2012/11/factoresque-afectan-la-velocidad-de.html...