Čimbenici koji utječu na brzinu kemijske reakcije

Korisno je moći predvidjeti hoće li neko djelovanje utjecati na brzinu kojom se odvija kemijska reakcija. Nekoliko faktora može utjecati na brzinu kemijske reakcije.

Općenito, faktor koji povećava broj sudara između čestica povećava brzinu reakcije, a faktor koji smanjuje broj sudara između čestica smanjuje kemijska reakcija stopa.

Koncentracija reaktanata

Veća koncentracija reaktanata dovodi do učinkovitijih sudara po jedinici vremena, što dovodi do povećanja brzina reakcije (osim reakcija nultog reda.) Slično tome, veća koncentracija proizvoda obično je povezana s niži brzina reakcije.

Koristiti parcijalni pritisak reaktanata u plinovitom stanju kao mjera njihove koncentracije.

Temperatura

Obično povećanje temperature prati porast brzine reakcije. Temperatura je mjera od kinetička energija sustava, tako da viša temperatura podrazumijeva veću prosječnu kinetičku energiju molekula i više sudara po jedinici vremena.

Opće pravilo za većinu (ne svih) kemijskih reakcija je da će brzina kojom se reakcija odvija približno udvostručiti za svako povećanje temperature od 10 stupnjeva Celzijusa. Nakon što temperatura dosegne određenu točku, neke kemijske vrste mogu se mijenjati (npr. Denaturiranje proteina) i

instagram viewer
kemijska reakcija usporit će ili zaustaviti.

Srednje ili stanje materije

Stopa a kemijska reakcija ovisi o mediju u kojem se reakcija događa. Može razlikovati je li medij vodeni ili organski; polarni ili nepolarni; ili tekući, kruti ili gasoviti.

Reakcije koje uključuju tekućine i posebno krute tvari ovise o dostupnoj površini. Za krute tvari oblik i veličina reaktanata čine veliku razliku u brzini reakcije.

Prisutnost katalizatora i natjecatelja

katalizatori (npr. enzimi) smanjuju aktivacijsku energiju kemijske reakcije i povećavaju brzinu kemijske reakcije bez trošenja u procesu.

Katalizatori djeluju povećavajući frekvenciju sudara između reaktanata, mijenjajući orijentaciju reaktanata tako da više sudara su učinkovita, smanjujući intramolekularno vezivanje unutar molekula reaktanata ili dovodeći gustoću elektrona na reaktanata. Prisutnost katalizatora pomaže da reakcija brže napreduje do ravnoteže.

Pored katalizatora, na kemijsku reakciju mogu utjecati i druge kemijske vrste. Broj vodikovih iona (pH vodenih otopina) može promijeniti a brzina reakcije. Druge kemijske vrste mogu se natjecati za reaktante ili za promjenu orijentacije, vezivanja, gustoća elektronaitd. smanjujući na taj način brzinu reakcije.

Pritisak

Povećavajući pritisak reakcije poboljšava vjerojatnost da će reaktanti međusobno djelovati, povećavajući na taj način brzinu reakcije. Kao što biste očekivali, ovaj je faktor važan za reakcije koje uključuju plinove, a nije značajan faktor s tekućinama i čvrstim tvarima.

Miješanje

Miješanje reaktanata povećava njihovu sposobnost interakcije, povećavajući na taj način brzinu kemijske reakcije.

Sažetak čimbenika

Grafikon u nastavku prikazuje sažetak glavnih faktora koji utječu na brzinu reakcije. Obično je maksimalan učinak, nakon čega promjena faktora neće imati učinka ili će usporiti reakciju. Na primjer, porast temperature iznad određene točke može denaturirati reaktante ili uzrokovati da prođu potpuno drugačiju kemijsku reakciju.

Faktor Utjecati na brzinu reakcije
temperatura povećanje temperature povećava brzinu reakcije
pritisak povećanje pritiska povećava brzinu reakcije
koncentracija u otopini, povećavanje količine reaktanata povećava brzinu reakcije
stanje materije plinovi reagiraju brže od tekućina, koji reagiraju brže od krutih tvari
katalizatori katalizator smanjuje energiju aktivacije, povećavajući brzinu reakcije
miješanje miješanje reaktanata poboljšava brzinu reakcije