Ciències de la Naturalesa (nivell ESO)/Velocitat d'una reacció química

Introducció

La velocitat de reacció per a un reactiu a una reacció quimica en particular es defineix de manera intuïtiva como el grau de rapidesa amb què ocorre una reacció. Per exemple, l'oxidació del ferro sota condicions atmosfèriques és una reacció lenta que pot requerir molts d'anys, però la combustió del butà en un foc és una reacció que succeeix en fraccions de segon.

Definició

La velocitat de reacció és la rapidesa amb què els reactius es transformen en productes.

La velocitat mitjana de la reacció d'aparició d'un producte està donada per la variació de la concentració d'una substància química amb el temps:

$V={\frac {dC}{dt}}$

La velocitat d'aparició d'un producte és igual a la velocitat de desaparició d'un reactiu.

Factors que modifiquen la velocitat de reacció

• Naturalesa de la reacció. Algunes reaccions són, por la seva pròpia naturalesa, més rápides que unes altres. El número d'espècies reaccionants, el seu estat físic (les partícules que formen sólids es mouen més lentament que les de gasos o de les que estan en solució), la complexitat de la reacció i altres factors poden influir enormement en la velocitat d'una reacció.
• Concentració. La velocitat de reacció augmenta amb la concentració, como està descrit per la llei de velocitat i explicada per la teoria de col·lisions. Quan s'incrementa la concentració de reactant, la freqüència de col·lisió també s'incrementa.
• Pressión. La velocitat de les reaccions gasoses s'incrementa molt significativament amb la pressió, que és, en efecte, equivalent a incrementar la concentració del gas. Per a les reaccions en fase condensada, la dependència de la pressió és feble i només és important quan la pressió és molt alta.
• Ordre. L'ordre de la reacció controla com afecta la concentració (o pressió) a la velocitat de reacció.
• Temperatura. Generalment, quan es realitza una reacció a una temperatura més alta, es proporciona més energia al sistema, per la qual cosa s'incrementa la velocitat de reacció en ocasionar que hi hagi més col·lisions entre partícules, com ho explica la teoria de col·lisions. No obstant, la principal raó perquè un augment de temperatura augmenti la velocitat de reacció és que hi ha un major nombre de partícules en col·lisió que tenen l'energia d'activació necessària perquè succeesqui la reacció, resultant en més col·lisions exitoses.