Page 211 - Libro Hipertextos Quimica 1

Componente: Procesos físicos

1.1.1 Teoría de las colisiones
Como se mencionó antes, una reacción química implica una
reorganización espacial de los átomos en la ruptura, y posterior
formación de enlaces químicos. Para que esto suceda, las moléculas
y átomos involucrados, deben estar en contacto físico. Las particu-
laridades del proceso de interacción entre sustancias químicas a
nivel molecular se explican a partir de la teoría de las colisiones.
La teoría cinético-molecular de la materia nos dice que los áto-
mos y moléculas de las distintas sustancias se hallan en continuo
movimiento, lo que ocasiona choques constantes entre las par- Figura 3. Partículas de reactivos, con la sufi ciente energía
tículas. Estos choques son la chispa necesaria para que haya una y orientadas correctamente, chocan de manera efectiva,
reacción química. Así, mientras mayor sea el número de choques dando lugar a los productos.
por unidad de tiempo, mayor será la probabilidad de que ocurra
una reacción.
Sin embargo, no todos los choques son efectivos, en el sentido
de que provoquen un cambio químico. Para que esto ocurra, las
partículas en cuestión deben tener una energía sufi cientemente
alta para vencer las fuerzas de repulsión que actúan entre ellas. De
no ser así, dichas partículas se volverían a separar. Por otra parte,
debido a que las moléculas suelen tener una compleja estructura
tridimensional, alrededor de la cual se distribuyen nubes de elec-
trones, los choques efectivos deben darse en una cierta orientación a Reacción endotérmica
espacial. En otras palabras, la posición y la dirección con la cual Complejo
se acerquen las moléculas determinará que se produzca o no una activado
reacción (fi gura 3).
La energía necesaria para que sea posible una reacción se deno-
mina energía de activación (E ). La energía de activación es una
a
propiedad de cada reacción y depende de la clase de enlaces que se
Energía de
tengan que romper durante la misma. activación (E )
De lo anterior se concluye que la velocidad de reacción depende del a
número de choques por segundo, del número de choques efectivos, CaO 1 CO 2
de la orientación con la cual ocurren los choques, de la energía que Energía absorbida
posean las moléculas en el momento de la colisión y de cuánta ener- en la reacción
gía hace falta para alcanzar el valor crítico o energía de activación.
De ahí que, cualquier circunstancia que afecte la frecuencia y la CaCO 3
efectividad de las colisiones, afecta también la velocidad de reacción. b Reacción exotérmica
Cuando se produce un choque efectivo, las moléculas involucradas
forman una sustancia intermedia, de alta energía, que se denomina Complejo activado
complejo activado. La energía de activación E , corresponde a la
a
diferencia entre la energía de los reaccionantes y la del complejo Energía de
activado (fi gura 4). activación
Consideremos como ejemplo la formación de agua a partir de hi- (E ) a
drógeno y oxígeno gaseosos:
2H 1 O 2H O
2(g) 2(g) 2 (g) 2H 1 O
Para que se forme el producto, se requiere, en primer lugar que se 2 2 Energía liberada
rompan los enlaces H—H y O—O, para que luego se formen los en la reacción
enlaces H—O. Para que esto suceda, el nivel de energía de las mo-
léculas de H y O debe ser igual o superior a la E y además debe
a
2
2
cumplirse que la orientación de la colisión sea la adecuada. En el 2H O
2
esquema se puede apreciar que esta reacción libera energía; por lo
tanto, se clasifi ca como exotérmica. Figura 4. Energía de activación y formación del complejo
activado, para una reacción endotérmica (a) y exotérmica (b).
© Santillana 211

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