¿Por qué una reacción entre un metal más reactivo y un ácido da como resultado una velocidad de reacción más rápida?

La reacción es un desplazamiento, el ion metálico desplaza al ion hidrógeno. Pero ese lenguaje puede ser engañoso. Aquí hay más atracción que presión, especialmente porque quieres la respuesta desde una perspectiva comparativa.
Ok, la historia principal es que son esos deliciosos electrones los que buscan los protones ácidos (iones de hidrógeno en el agua). Quieren perder energía potencial y unirse más estrechamente a algo. Tal vez incluso a otros protones. Pero especialmente a través de electrones. ¡Son golosos!

Así que puedes pensar en esto como una competencia , y como cualquier torneo, la competencia por un premio te da un orden de clasificación. El pequeño núcleo denso positivo del protón lo coloca en la parte superior de la tabla de clasificación. Cualquier cosa negativa, tiene un intento de vinculación. Se acerca mucho más, más rápido y más fuerte que los grandes iones metálicos. Entonces allí tenemos protones mismos que actúan como el átomo de metal maestro.

Y tiene algunos trucos bajo la manga, es tan liviano que puede hacer la cosa cuántica e incluso extenderse como los electrones, formando ese famoso enlace de hidrógeno que es la base del truco de agua y el código genético mismo.

De todos modos, podemos llamarles iones o protones de hidrógeno, tomar los electrones metálicos y producir gas hidrógeno.

(Ser un gas en realidad ayuda a la reacción porque los gases tienen entropía, como una esponja que absorben energía).

Tenga en cuenta también que la clasificación de los metales por “actividad” no es una regla difícil y rápida porque hay algunas otras variables que afectan eso. Los metales a menudo están protegidos por una capa de óxido impermeable que ralentiza las velocidades de reacción e interfiere con otros enlaces. Considere qué tan difícil es soldar acero, por ejemplo, o qué tan lentas se acumulan las capas de óxido después de la capa inicial. O cómo se puede anodizar el aluminio para espesar la capa de óxido y proteger las ventanas expuestas. Pero en presencia de humedad, las sales como los cloruros de la pulverización marina, o simplemente en solución, los ácidos o los álcalis pueden romper la capa de óxido y los metales pueden comenzar a mostrar su “verdadera” reactividad.

Entonces los ácidos reaccionan con los óxidos metálicos formando hidróxidos, y una vez expuestos, el metal mismo es atacado por los ácidos.

Los metales más reactivos en este contexto de competencia de protones serán los que

  • Tener electrones de valencia más débilmente unidos
  • Tener varios electrones de valencia
  • Puede ocultar sus iones positivos en una capa de moléculas de agua para estabilizarlos
  • Forma hidróxidos en lugar de óxidos cuando hay agua presente.

Si la teoría te preocupa, puede ser el lenguaje que rodea la energía el que causa la confusión. Tiende a confundir si no sabe cómo se define la energía potencial, o cómo se relaciona con otras formas.

Debes entender el lenguaje energético cuidadosamente para entender la química. En general, las cosas que el vínculo puede entenderse mirando solo la energía potencial , domina.

Las reacciones fuertes son el resultado de enlaces débiles que tienen un alto potencial de energía. La energía se libera cuando se forman enlaces fuertes. Los lazos fuertes son estables.

Piense en esto como la gravedad. A medida que subes una escalera, ganas energía. Energía potencial. Tu unión con la tierra se está debilitando. El sistema si usted y la tierra se está volviendo inestable. ¿Consíguelo? Una reacción fuerte significa que te caes de tu percha débil e inestable. Liberando otras formas de energía, o ayudando parcialmente a otras sustancias a ganar energía, como un sistema de poleas ineficiente de alguna manera.

La termodinámica nos dice la “fuerza impulsora” general (tenga cuidado al interpretar lo que esto significa) o el “potencial químico” si lo prefiere. Principalmente energía potencial, ¡la reactividad es una forma de debilidad!
La cinética nos dice la tasa. ¡Eso no es exactamente lo mismo! Las tasas rápidas requieren un alto potencial, claro, pero pueden bloquearse cinéticamente. Las cosas pueden interponerse

Sí, es una reacción tan rápida y explosiva debido a la gran diferencia en la electronegatividad.