Как концентрацията влияе върху скоростта на реакция?

Увеличаването на концентрацията на реагентите обикновено увеличава скоростта на реакцията, тъй като присъстват повече от реагиращите молекули или йони, които образуват реакционните продукти. Това е особено вярно, когато концентрациите са ниски и малко молекули или йони реагират. Когато концентрациите вече са високи, често се достига граница, когато увеличаването на концентрацията има малък ефект върху скоростта на реакцията. Когато са включени няколко реагента, увеличаването на концентрацията на един от тях може да не повлияе на скоростта на реакцията, ако няма достатъчно други реагенти. Като цяло концентрацията е само един фактор, влияещ върху скоростта на реакцията и връзката обикновено не е проста или линейна.

TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)

Скоростта на реакцията като цяло варира директно в зависимост от промените в концентрацията на реагентите. Когато концентрацията на всички реагенти се увеличи, повече молекули или йони взаимодействат, образувайки нови съединения и скоростта на реакцията се увеличава. Когато концентрацията на реагента намалее, има по-малко от тази молекула или йон и скоростта на реакцията намалява. В специални случаи, като например за високи концентрации, за каталитични реакции или за един реагент, промяната на концентрацията на реагентите може да не повлияе на скоростта на реакцията.

instagram story viewer

Как се променя скоростта на реакция

При типична химическа реакция няколко вещества реагират, образувайки нови продукти. Веществата могат да бъдат събрани заедно като газове, течности или в разтвор и колко от всеки реагент присъства, влияе на това колко бързо протича реакцията. Често има повече от достатъчно един реагент и скоростта на реакцията зависи от останалите налични реагенти. Понякога скоростта на реакцията може да зависи от концентрацията на всички реагенти, а понякога присъстват катализатори и помагат да се определи скоростта на реакцията. В зависимост от конкретната ситуация промяната на концентрацията на един реагент може да няма ефект.

Например в реакцията между магнезий и солна киселина магнезият се въвежда като твърдо вещество, докато солната киселина е в разтвор. Обикновено киселината реагира с магнезиевите атоми от метала и когато металът се разяжда, реакцията протича. Когато повече солна киселина е в разтвор и концентрацията е по-висока, повече йони на солна киселина изяждат метала и реакцията се ускорява.

По същия начин, когато калциевият карбонат реагира със солна киселина, увеличаването на концентрацията на киселината ускорява скоростта на реакцията, докато присъства достатъчно калциев карбонат. Калциевият карбонат е бял прах, който се смесва с вода, но не се разтваря. Когато реагира със солната киселина, той образува разтворим калциев хлорид и се отделя въглероден диоксид. Повишаването на концентрацията на калциев карбонат, когато вече има много в разтвора, няма да има ефект върху скоростта на реакцията.

Понякога реакцията зависи от протичането на катализаторите. В този случай промяната на концентрацията на катализатора може да ускори или забави реакцията. Например, ензимите ускоряват биологичните реакции и тяхната концентрация влияе върху скоростта на реакцията. От друга страна, ако ензимът вече е напълно използван, промяната на концентрацията на останалите материали няма да има ефект.

Как да определите скоростта на реакцията

Химичната реакция изразходва реагентите и създава продукти на реакцията. В резултат на това скоростта на реакцията може да бъде определена чрез измерване колко бързо се консумират реагентите или колко реакционен продукт се създава. В зависимост от реакцията обикновено е най-лесно да се измери едно от най-достъпните и лесно забележими вещества.

Например, при реакцията на магнезий и солна киселина по-горе, реакцията води до водород, който може да бъде събран и измерен. За реакцията на калциев карбонат и солна киселина за получаване на въглероден диоксид и калциев хлорид, въглеродният диоксид също може да бъде събран. По-лесен метод може да бъде претеглянето на реакционния съд, за да се определи колко въглероден диоксид е отделен. Измерването на скоростта на химична реакция по този начин може да определи дали промяната на концентрацията на един от реагентите е променила скоростта на реакцията за конкретния процес.

Teachs.ru
  • Дял
instagram viewer