¿Es posible variar los factores de velocidad de reacción (como la concentración / temperatura) de una manera que evite que ocurra una reacción? ¿Cómo se puede explicar esto en términos de colisiones efectivas?

Si.

Las velocidades de reacción son proporcionales al número de colisiones efectivas entre las moléculas que participan en la etapa de limitación de velocidad. No se puede evitar por completo que ocurra la reacción disminuyendo la concentración; Necesitarás bajar la temperatura.

Disminuir la concentración o la presión disminuirá el número de colisiones efectivas, pero lo hará solo linealmente . Puede reducir la concentración de dos componentes en un factor de 10, luego la reacción se ralentiza en un factor de 100. Pero también tiene mucho menos material debido a la menor concentración. Creo que estarás de acuerdo conmigo en que no puedes hacer que una reacción se detenga de esta manera.

La dependencia de la temperatura es mucho más fructífera: la temperatura está relacionada con la velocidad promedio de las moléculas, por lo que influye en la fuerza del impacto. Si las moléculas se mueven muy lentamente, no reaccionarán. A temperaturas más bajas, las moléculas que se mueven lo suficientemente rápido como para desencadenar la reacción se vuelven muy raras. En conjunto, la disminución de las temperaturas en 10 grados C disminuye la velocidad de una reacción espontánea en un factor de 2-3. Esta es una dependencia exponencial . Debido a esto, prácticamente puede detener las reacciones si se enfría lo suficiente.

La disminución de la temperatura o concentración generalmente hará que disminuya la velocidad de una reacción.

La disminución de la concentración disminuirá la velocidad de reacción porque hay menos reactivos que chocan entre sí, lo que significa que menos de ellos colisionarán de la manera deseada para completar la reacción. Mientras tanto, la disminución de la temperatura disminuirá la velocidad de reacción porque reducirá la cantidad de reactivos con suficiente energía cinética para superar la energía de activación de la reacción.

Teóricamente, si pudieras enfriar los reactivos a cero absoluto, no se produciría ninguna reacción. Sin embargo, a menudo solo las bajas temperaturas serán suficientes para evitar que ocurra una reacción, ya que solo se formará una cantidad insignificante de reactivos. Una forma (técnicamente) mejor de evitar que ocurra una reacción sería hacer que la concentración de los reactivos sea cero: sin reactivos significa que no hay reacción.