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Cinética Química: introducción al estudio de la velocidad de las reacciones

Cinética Química: introducción al estudio de la velocidad de las reacciones

La Cinética Química es una rama de la química que estudia la tasa de desarrollo (rapidez o velocidad) de las reacciones y los factores que la influyen. Además, estudia también la posibilidad de controlar esa tasa de rapidez, haciendo las reacciones más rápidas o más lentas, con base en el mecanismo de las reacciones.

A nuestro alrededor y dentro de nosotros hay varias reacciones químicas que se producen e incluso están ocurriendo simultáneamente en este momento. Entre todas estas reacciones, hay algunas que son muy rápidas, como, por ejemplo, la reacción del metal de sodio con agua (reacción muy violenta e instantánea). A continuación tenemos una figura que ilustra esto:

 Sodio magnesio

El sodio (izquierda) reacciona rápidamente con el agua; ya el magnesio (derecha) interactúa mucho más lentamente con ella

Ya otras reacciones son más moderadas, siendo fácil ser observadas, tales como la combustión de materiales orgánicos, la descomposición térmica de sales, la transformación de los alimentos por la acción de las bacterias, la quema de una vela, etc.

Descomposicion narnaja

La descomposición de la naranja es una reacción moderada

Otros, diferentemente, son muy lentos, de gran longitud y pueden tomar días, años o incluso siglos. El petróleo, por ejemplo, es el resultado de la descomposición de materia orgánica de miles de años y la fermentación del jugo de uva usado en la producción de vino puede demorar meses para ser completada.

Fermentacion jugo uva formacion petroleo

La fermentación del jugo de uva y la formación del petróleo son ejemplos de reacciones de baja velocidad

El estudio y el conocimiento de la velocidad de éstas y otras reacciones son importantes principalmente para la industria. Sin embargo, incluso en nuestra vida cotidiana nos encontramos con hechos relacionados con la rapidez de las reacciones. Por ejemplo, cuando ponemos la carne en el congelador, hacemos esto para que la tasa de desarrollo o la rapidez de reacción de descomposición de la carne disminuya. O bien cuando colocamos las legumbres a cocinar en una olla a presión, estamos buscando la meta contraria, es decir, acelerar la velocidad de cocción de los alimentos.

Esa posibilidad para cambiar la velocidad de reacción es muy importante. Degradar la basura en unas pocas horas o hacer que una comida tome años en deteriorarse son sueños que todo científico desearía conseguir y toda la sociedad acabaría beneficiándose. Existen algunos hechos, sin embargo, que ya fueron alcanzados gracias al estudio de la cinética química.

Un ejemplo es el uso de catalizadores para la industria. Catalizador es una sustancia que acelera la velocidad de una reacción, y que él no participa de los productos de la reacción: al final del proceso, su masa y composición son completamente reconstituidas. Con eso, reacciones que tardarían mucho y que generarían poca cantidad del producto deseado por la industria ahora pueden ser hechas con mayor velocidad, acabando con el daño que probablemente los fabricantes tendrían.

Así, en algunos casos es importante acelerar el proceso; por otro lado, un ejemplo de reacción que es deseable que se produzca más lentamente es el envejecimiento, que en realidad constituye un conjunto de complejas oxidaciones biológicas.

Por lo tanto, para entender mejor sobre el estudio esencial de química cinética y asuntos relacionados con ella, como el cálculo de velocidad media y reacciones instantáneas y los factores que interfieren con la velocidad con la cual una reacción procede, aconsejamos leer otros artículos afines a la temática.

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