¿Por qué la concentración de reactivo tiene un efecto sobre la velocidad de reacción mientras que la masa del reactivo no tiene un efecto sobre él?

En realidad, es bastante obvio, una vez que te han dicho: al final, para reaccionar juntos, dos moléculas deben entrar en contacto.

Cuanto más concentrado esté su medio, más moléculas tendrá por unidad de volumen y mayores serán las posibilidades de que sus reactivos entren en contacto. Por lo tanto, cuanto más concentrado esté su medio, menos tiempo necesitará su molécula de sustrato, en promedio, para entrar en contacto con el otro reactivo, ¡y por lo tanto, más rápida será la reacción!

La masa de la molécula, por otro lado, es de relativamente poca importancia, ya que, al final, la reacción ocurre cuando las moléculas individuales entran en contacto, sea cual sea su masa respectiva …

Edite siguiendo el comentario de Eduardo Lauande: la masa de los reactivos, a diferencia de la masa de las moléculas, tampoco es tan importante, si no cambia la concentración. Al final, lo que dicta la velocidad de la reacción es el tiempo que las moléculas necesitan para entrar en contacto. Eso puede calcularse a partir de la física estadística (ha pasado un tiempo, pero me viene a la mente el nombre de Boltzmann …), y resulta que solo depende de la concentración, no de la masa de reactivos. Para obtener una respuesta más detallada al respecto, deberá consultar a un especialista en física estadística …

Editar: dado que ha agregado un poco sobre la reacción entre Mg y HCl, mencionaré algo al respecto: lo que escribí anteriormente sigue siendo cierto. En el caso del Mg, tiene la complicación adicional de que uno de los reactivos es un sólido que no se disolverá. Eso significa que la reacción tendrá lugar en la superficie del metal. Entonces, si aumenta el número de moléculas de HCl (en realidad será H3O + / Cl- ya que el HCl es un ácido fuerte, y por lo tanto completamente disociado en solución acuosa) por unidad de volumen, el número de moléculas de ácido que entran en contacto con la superficie también aumentará. Otra forma de acelerar la reacción sería tener una mayor superficie de contacto. Si coloca una pequeña pieza cúbica de metal, será más lenta que si la usa como polvo, ya que el polvo tendrá una superficie reactiva más grande (razón por la cual el Mg de Rieke es más activo, tiene una superficie reactiva muy grande) . En el caso de una reacción heterogénea como esta, agregar una masa más grande del componente sólido no cambia mucho, debido a la ley del cuadrado / cubo (la masa progresa mucho más rápido que la superficie expuesta, pero este último es el factor más importante, cinéticamente hablando).

La respuesta de Martin Carpet fue, obviamente, correcta, muy directa y honesta. Principalmente el segundo párrafo. Pero en mi humilde pensamiento, perdió el punto en la segunda parte de la pregunta. La segunda parte de la pregunta, creo, trata de la masa total del reactivo, sin tener en cuenta la concentración del reactivo. O más bien, para dos situaciones con la misma concentración y diferentes masas, los comportamientos cinéticos serán idénticos. Y no tiene que ver con la masa de las moléculas, al menos en mi opinión.

Pero, en cualquier caso, tanto la masa global del reactivo como la masa molecular de sus componentes no influyen en absoluto en la cinética de la reacción, al menos de manera directa.