Rapidez de Reacción Part 2

 Naturaleza de los reactivos
Podemos tomar muchos ejemplos de reacciones donde influye dicho factor; pero elegiremos en principio una reacción conocida por nosotros como es la obtención de H2 en el laboratorio. Dicha reacción la podemos efectuar poniendo en contacto trozos de Mg con una solución de HCl y observamos que la misma se produjo rápidamente:
Mg + 2HCl = H2! + MgCl2 rápida
Si cambiáramos al Mg con Zn la reacción se produce más lentamente:
Zn + 2HCl = H2! + ZnCl2 lenta
Y si por último cambiáramos a este metal por Cu sabemos que no se produce reacción (por eso usamos alambre de Cu para colocar el Mg)
Por lo tanto es evidente que la realización o no y con mayor o menor rapidez depende de alguna manera de alguna propiedad que derive de las características propias de cada uno de los metales intervinientes (y que en este caso se trata del potencial de oxidación).
En general podemos decir que se observa que las reacciones iónicas son mucho más rápidas que las reacciones en las que intervienen sustancias covalentes.
 Influencia de la concentración
Para poder explicar la influencia del factor concentración sobre la rapidez de reacción debemos basarnos en la teoría de las colisiones la cual expresa que las reacciones se producen a través de choques efectuados entre las moléculas de las sustancias reactivos. Es decir, las moléculas siempre están en movimiento (mayor o menor dependiendo del estado de agregación) y al ponerse en contacto los reactivos las moléculas de los mismos experimentarán choques entre sí y contra las paredes del recipiente que las contiene. Según esta teoría del total de choques que experimenten a una parte de ellos se les llamará “choques efectivos o eficaces”, que son los que al producirse el intercambio energético es tal que permite romper antiguos enlaces y formar otros nuevos; y por consiguiente permite que la reacción se lleve a cabo.
Por lo tanto al aumentar la concentración de uno o más reactivos aumentarán como consecuencia en número de choques totales entre las moléculas y entre ellos también el número de choques eficaces y por lo tanto la rapidez de reacción.
Hay choques más probables que otros. Se puede generalizar diciendo que los choques bimoleculares son más probables que los tri, tetramoleculares, etc. Por lo tanto cuanto más moles de reactivos deban chocar para que una reacción se produzca, menos probable será que la misma se lleve a cabo.
Sin embargo hay reacciones que dependen de choques improbables pero sin embargo se comprueba que la misma se produce a una rapidez razonable. Esto se explica diciendo que dicha reacción no se produce en una sola etapa sino en varias que sumadas constituyen el mecanismo de reacción. Todo mecanismo presenta por lo tanto varias etapas que se producen con diferente rapidez, pero entre ellas la que determina la rapidez de reacción es la más lenta.
La mayoría de las reacciones orgánicas dependen de choques improbables, pero al transcurrir con una rapidez razonable se dice que se dan mediante mecanismos de reacción. Se conocen mecanismos de reacción para muchas reacciones y en ellas se observa que en determinadas etapas de producen compuestos intermedios e inestables que por consiguiente al final no aparecen. Para suponer un mecanismo de reacción debemos tener en cuenta que en las reacciones que colocamos en cada etapa podemos hacer aparecer sustancias intermedias e inestables que en un caso se forman y en otro reaccionan y por consiguiente en la suma no aparecen. Dichas sustancias comúnmente se forman por reacciones con el catalizador.
Debemos considerar también que para que una reacción suceda, a través de los choques eficaces debe lograrse una energía mínima necesaria para que la misma se produzca. Dicha energía es denominada umbral de energía o energía de activación Ea. Cada reacción tiene su propia energía de activación que se logra a través de choques eficaces.
 Efecto cuantitativo de la concentración
No hay ninguna ley que exprese la relación estricta entre la rapidez de reacción y las concentraciones de las sustancias reactivos. Sólo existe una generalización que expresa lo siguiente: la rapidez de una reacción es directamente proporcional al producto de las concentraciones de las sustancias reactivas elevadas a exponentes que se determinan experimentalmente.
Es decir que para una reacción aA + bB = cC + dD, la rapidez será:
r = k [A] [B]
Y se denominan órdenes parciales de reacción y su suma + determina el orden total de una reacción. Los órdenes parciales de reacción se pueden determinar:
A través de datos experimentales conociendo el mecanismo de reacción y sobre la base de la etapa más lenta, los coeficientes de los reactivos de dicha etapa serán los exponentes respectivos.