Las velocidades de reacción: la teoría de las colisiones

Incluido en: Los cambios energéticos

Velocidades de reacción: la teoría de las colisiones

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Resumen

Descubre por qué el cambio en el número de colisiones satisfactorias entre partículas es el factor clave a la hora de alterar la velocidad de las reacciones químicas. ¿Cómo puede manipularse?

Claves de aprendizaje

  • Cuando durante las reacciones químicas las partículas colisionan, se forman nuevas sustancias.
  • La velocidad de una reacción depende de la temperatura, la presión, la concentración y la presencia de catalizadores.
  • Los catalizadores aceleran las reacciones al reducir su energía de activación.
  • La energía de activación es la cantidad de energía mínima necesaria para provocar una reacción.

La casi totalidad de los temas cuenta con un pack de materiales de aprendizaje dirigidos tanto al docente como a los alumnos. Entre los recursos incluidos hay bloques con ampliación de las preguntas formuladas, diagramas etiquetados y mudos así como diversas imágenes asociadas. Puedes descargarte todos estos recursos bien en una carpeta zip o bien uno o a uno.

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Las reacciones químicas siempre generan nuevas sustancias debido a la colisión entre partículas.

Cada segundo pueden tener lugar millones y millones de colisiones entre partículas.

Pero solo se producirá la reacción si las partículas chocan con suficiente energía.

La cantidad de energía mínima necesaria para provocar una reacción se denomina «energía de activación».

Solo las partículas que tienen al menos esta cantidad de energía pueden reaccionar con éxito cuando chocan.

Y cuantas más colisiones satisfactorias por segundo se produzcan, mayor será la velocidad de reacción.

Hay una serie de factores que pueden influir en la frecuencia de estas colisiones entre partículas, o en su energía, y, por tanto, afectan a la velocidad de reacción.

Si se sube la temperatura de la reacción, las partículas de los reactivos se mueven más deprisa, por lo que aumenta el número de colisiones por segundo.

Y lo más importante, una mayor temperatura significa que muchas más partículas tienen una energía superior a la de activación.

De modo que, a medida que sube la temperatura, el número de colisiones satisfactorias por segundo aumenta de manera espectacular.

Si en las reacciones de gases se incrementa la presión, en un mismo volumen habrá más partículas de reactivos.

Esto incrementa la probabilidad de que se produzcan colisiones y, por tanto, la velocidad de reacción crece.

Y si se aumenta la concentración de una disolución, tal como este ácido clorhídrico, habrá más partículas de reactivos en un mismo volumen y, por tanto, más colisiones por segundo.

Otro factor importante al que puede recurrirse para acelerar una reacción química es el uso de sustancias llamadas catalizadores.

En esta reacción, los gases hidrógeno y nitrógeno se combinan para dar amoniaco.

Se añade lana de hierro como catalizador.

Esta permanece inalterada, pero acelera la reacción.

Los catalizadores trabajan ofreciendo una ruta alternativa para la reacción con una energía de activación más baja.

En este caso, permite que los átomos de nitrógeno y de hidrógeno se combinen entre sí.

Así que, si bien las reacciones químicas pueden ser rápidas o lentas según la naturaleza de las partículas implicadas, hay factores que pueden manipularse para controlar su velocidad...

Temperatura. Presión de los gases. Concentración de la disolución. Catalizador.

Este conocimiento nos permite fabricar muchos de los importantes productos químicos que utilizamos diariamente.


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