1. Teoría de la colisión y energía de activación:
* colisiones: Las reacciones ocurren cuando las moléculas chocan con suficiente energía para romper los enlaces existentes y formar otros nuevos.
* Energía de activación (EA): Esta es la energía mínima requerida para que las moléculas reaccionen.
* El papel de la temperatura: Las temperaturas más altas aumentan la energía cinética promedio de las moléculas, lo que lleva a:
* colisiones más frecuentes: Las moléculas se mueven más rápido y chocan con más frecuencia.
* colisiones de energía más altas: Más colisiones tienen suficiente energía para superar la barrera de energía de activación.
2. La ecuación de Arrhenius:
Esta ecuación cuantifica matemáticamente la relación entre la temperatura y la velocidad de reacción:
* k =a * exp (-ea/rt)
* k: Velocidad constante (una medida de la velocidad de reacción)
* a: Factor preexponencial (relacionado con la frecuencia de colisión)
* ea: Energía de activación
* r: Gas ideal constante
* t: Temperatura en Kelvin
3. Impacto en el orden de reacción:
Si bien la temperatura no cambia directamente el orden de reacción (que está determinado por la estequiometría y el mecanismo), puede influir indirectamente de varias maneras:
* tarifas más rápidas: Las temperaturas más altas generalmente conducen a reacciones más rápidas. Esto puede hacer que sea más difícil determinar el orden de reacción experimentalmente, ya que las reacciones pueden proceder demasiado rápido para medir con precisión la velocidad.
* Equilibrio de cambio: Para las reacciones reversibles, los cambios de temperatura pueden cambiar la posición de equilibrio, lo que lleva a un cambio en el orden aparente a diferentes temperaturas.
* Reacciones en competencia: Si se producen múltiples reacciones simultáneamente, la temperatura puede influir en las tasas relativas de estas reacciones, lo que afecta el orden de reacción observado general.
4. Ejemplos:
* descomposición de N2O5: Esta reacción es de primer orden. El aumento de la temperatura aumenta significativamente su tasa, pero el orden sigue siendo el mismo.
* Hidrogenación de etileno: Esta reacción es de orden cero a altas temperaturas debido a la saturación de la superficie del catalizador. La temperatura de disminución puede cambiar el orden a medida que la superficie se satura menos.
En resumen:
La temperatura es un factor poderoso que influyen en las velocidades de reacción. No cambia el orden de reacción en sí, pero puede afectar significativamente la forma en que medimos y entendemos el orden a través de su influencia en la frecuencia de colisión, la energía de activación y las tasas relativas de reacciones competitivas.
