Contenido
- TL; DR (demasiado largo; no leído)
- Cómo cambia la velocidad de reacción
- Cómo determinar la velocidad de reacción
El aumento de la concentración de reactivos generalmente aumenta la velocidad de reacción porque hay más moléculas de reacción o iones presentes para formar los productos de reacción.Esto es especialmente cierto cuando las concentraciones son bajas y pocas moléculas o iones están reaccionando. Cuando las concentraciones ya son altas, a menudo se alcanza un límite en el que aumentar la concentración tiene poco efecto sobre la velocidad de reacción. Cuando intervienen varios reactivos, aumentar la concentración de uno de ellos puede no afectar la velocidad de reacción si no hay suficientes reactivos disponibles. En general, la concentración es solo un factor que influye en la velocidad de reacción, y la relación generalmente no es simple ni lineal.
TL; DR (demasiado largo; no leído)
La velocidad de reacción en general varía directamente con los cambios en la concentración de los reactivos. Cuando aumenta la concentración de todos los reactivos, más moléculas o iones interactúan para formar nuevos compuestos, y aumenta la velocidad de reacción. Cuando la concentración de un reactivo disminuye, hay menos de esa molécula o ion presente, y la velocidad de reacción disminuye. En casos especiales, como para altas concentraciones, para reacciones catalíticas o para un solo reactivo, cambiar la concentración de reactivos puede no afectar la velocidad de reacción.
Cómo cambia la velocidad de reacción
En una reacción química típica, varias sustancias reaccionan para formar nuevos productos. Las sustancias pueden reunirse en forma de gases, líquidos o en solución, y la cantidad de cada reactivo presente afecta la rapidez de la reacción. A menudo hay más que suficiente de un reactivo, y la velocidad de la reacción depende de los otros reactivos presentes. Algunas veces la velocidad de reacción puede depender de la concentración de todos los reactivos, y algunas veces los catalizadores están presentes y ayudan a determinar la velocidad de la reacción. Dependiendo de la situación específica, cambiar la concentración de un reactivo puede no tener efecto.
Por ejemplo, en la reacción entre el magnesio y el ácido clorhídrico, el magnesio se introduce como un sólido mientras el ácido clorhídrico está en solución. Típicamente, el ácido reacciona con los átomos de magnesio del metal, y a medida que el metal se come, la reacción continúa. Cuando hay más ácido clorhídrico en solución y la concentración es más alta, más iones de ácido clorhídrico comen el metal y la reacción se acelera.
De manera similar, cuando el carbonato de calcio reacciona con el ácido clorhídrico, aumentar la concentración del ácido acelera la velocidad de reacción siempre que haya suficiente carbonato de calcio. El carbonato de calcio es un polvo blanco que se mezcla con agua pero no se disuelve. A medida que reacciona con el ácido clorhídrico, forma cloruro de calcio soluble y se libera dióxido de carbono. El aumento de la concentración de carbonato de calcio cuando ya hay mucho en la solución no tendrá ningún efecto en la velocidad de reacción.
Algunas veces una reacción depende de los catalizadores para proceder. En ese caso, cambiar la concentración del catalizador puede acelerar o ralentizar la reacción. Por ejemplo, las enzimas aceleran las reacciones biológicas y su concentración afecta la velocidad de reacción. Por otro lado, si la enzima ya se usa por completo, cambiar la concentración de los otros materiales no tendrá ningún efecto.
Cómo determinar la velocidad de reacción
La reacción química utiliza los reactivos y crea productos de reacción. Como resultado, la velocidad de reacción se puede determinar midiendo qué tan rápido se consumen los reactivos o cuánto producto de reacción se crea. Dependiendo de la reacción, generalmente es más fácil medir una de las sustancias más accesibles y fáciles de observar.
Por ejemplo, en la reacción de magnesio y ácido clorhídrico anterior, la reacción produce hidrógeno que se puede recoger y medir. Para la reacción del carbonato de calcio y el ácido clorhídrico para producir dióxido de carbono y cloruro de calcio, también se puede recoger el dióxido de carbono. Un método más fácil podría ser pesar el recipiente de reacción para determinar cuánto dióxido de carbono se ha emitido. Medir la velocidad de una reacción química de esta manera puede determinar si el cambio de la concentración de uno de los reactivos ha cambiado la velocidad de reacción para el proceso en particular.