3. Velocidad de las reacciones químicas

Animación 2. Proyecto Ulloa,
uso educativo
 Animación 3. Proyecto Ulloa,
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Una de las características de las reacciones químicas más espectaculares es que ocurren con extrema rapidez, como sucede en las explosiones o la combustión al encender una cerilla. Sin embargo, la oxidación de los metales a la intemperie es tan lenta que sus efectos no son perceptibles hasta meses o años después de haber comenzado.

Es evidente que es posible comparar la velocidad de estas reacciones, pero ¿cómo medirla?

La forma habitual en el trabajo de laboratorio es definir la velocidad de reacción de la siguiente forma:

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La velocidad media de reacción se calcula como la cantidad de reactivo consumido (o de producto formado), expresada en moles/litro, en un determinado tiempo:


Sin embargo, lo más interesante en este momento es analizar aquellos factores que condicionan la velocidad de una reacción. Es decir, cómo se puede conseguir que una reacción sea más rápida o más lenta, según lo que en cada caso interese.

Para ello, tienes que recordar la teoría de colisiones, en la que se indicaba que no todos los choques entre partículas producirán la rotura del enlaces (y por tanto una reacción química), sino que será preciso que las partículas choquen con la suficiente energía cinética, superior a la  denominada energía de activación. Además, los choques deben producirse con la orientación adecuada, porque en caso contrario la energía no se transferirá y el enlace no sufrirá rotura.
 
Si no hay energía suficiente o la orientación no es la adecuada, las partículas de reactivos "rebotan" tras el choque y no hay reacción química.

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Imagen 9. Adaptación de la NIGMS, dominio público

Se denomina energía de activación a la energía cinética mínima que deben tener los átomos o moléculas de los reactivos para que reaccionen.

El hecho de que una reacción química tenga o no lugar no depende únicamente del valor de la energía de activación, sino que es necesario que se cumplan simultáneamente estas dos condiciones:

  • Que la energía cinética de los átomos o moléculas reaccionantes sea mayor que la energía de activación.
  • Que la orientación de los átomos moléculas en el choque sea la adecuada y permita la formación de los productos.

Cuando se cumplen estas dos condiciones se dice que ha tenido lugar una colisión eficaz, se forma el denominado complejo activado, en el que se están rompiendo enlaces en reactivos y formándose enlaces en productos, y la reacción tiene lugar.


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¿Por qué la mayoría de los procesos químicos aumentan su velocidad de reacción cuando se les suministra calor?
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