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a) El valor de la energía de activación no afecta a la constante de velocidad.b) La adición de un catalizador afecta a la reacción directa pero no a la inversa.c) El aluminio en polvo arde más rápidamente que una pieza de aluminio.d) El tiempo de conservación de un alimento congelado depende de la temperatura del congelador.
a) Falso. La constante de velocidad de una reacción depende de la energía de activación (). La relación entre la constante de velocidad y la energía de activación se describe mediante la ecuación de Arrhenius:
donde es el factor preexponencial o factor de frecuencia, es la constante de los gases y es la temperatura absoluta. Una menor energía de activación implica un mayor valor de la constante de velocidad, lo que se traduce en una reacción más rápida.
b) Falso. Un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química sin consumirse en el proceso. Los catalizadores actúan disminuyendo la energía de activación tanto de la reacción directa como de la reacción inversa en la misma proporción. Al disminuir la energía de activación de ambas reacciones, se acelera la consecución del equilibrio químico, pero no se modifica la posición del equilibrio ni la constante de equilibrio, ya que afecta por igual a las velocidades de las reacciones directa e inversa.c) Verdadero. La velocidad de una reacción heterogénea, como la combustión, depende del área superficial de contacto entre los reactivos. El aluminio en polvo tiene una superficie de contacto mucho mayor por unidad de masa en comparación con una pieza sólida de aluminio. Una mayor área superficial expuesta permite un mayor número de colisiones efectivas entre las partículas de aluminio y el oxígeno del aire por unidad de tiempo, lo que se traduce en una velocidad de combustión más rápida.d) Verdadero. El deterioro de los alimentos es un proceso químico que ocurre a través de reacciones catalizadas por enzimas o microorganismos. La velocidad de estas reacciones químicas depende de la temperatura. A temperaturas más bajas, como las de un congelador, la energía cinética de las moléculas disminuye, reduciendo la frecuencia de las colisiones y la proporción de colisiones con energía suficiente para superar la energía de activación. Por lo tanto, las reacciones de deterioro de los alimentos se ralentizan significativamente a bajas temperaturas, lo que prolonga su tiempo de conservación.