Влияе ли масата на реагентите върху скоростта на химичната реакция?

Скоростта на химична реакция се отнася до скоростта, с която реагентите се превръщат в продукти, веществата, образувани от реакцията. Теорията на сблъсъка обяснява, че химичните реакции протичат с различна скорост, като предлага това, за да протече реакцията, в системата трябва да има достатъчно енергия, за да се сблъскат реактивните частици, да разкъсат химическите връзки и да образуват крайния продукт. Масата на реактивните частици определя размера на повърхността, изложена за възможни сблъсъци.

Няколко фактора, включително масата и концентрацията на частиците, които могат да реагират, влияят върху скоростта на химичната реакция. Всичко, което влияе върху броя на сблъсъците между частиците, също влияе върху скоростта на реакцията. По-малките частици реагент с по-малка маса увеличават шансовете за сблъсъци, което увеличава скоростта на реакцията. Масивна сложна молекула с отдалечени реактивни места ще реагира бавно, независимо колко сблъсъци се случват. Това води до бавна скорост на реакция. Реакцията, включваща по-малко масивни частици с по-голяма площ, налична за сблъсъци, ще протече по-бързо.

Концентрацията на реагентите определя скоростта на реакцията. При прости реакции, увеличаването на концентрацията на реагентите ускорява реакцията. Колкото повече сблъсъци с течение на времето, толкова по-бързо може да се развие реакцията. Малките частици имат по-малка маса и по-голяма площ за сблъсъци на други частици. Въпреки това, при други по-сложни реакционни механизми това не винаги може да е вярно. Това често се наблюдава при реакции, включващи огромни протеинови молекули с големи маси и извити структури с места за реакция, заровени дълбоко в тях, до които не може лесно да се стигне при сблъсък частици.

Нагряването влага повече кинетична енергия в реакцията, което кара частиците да се движат по-бързо, така че да възникнат повече сблъсъци и скоростта на реакцията да се увеличи. Отнема по-малко топлина за енергизиране на по-малки частици с по-малка маса, но може да има отрицателни резултати при големи масивни молекули, като протеини. Твърде много топлина може да денатурира протеините, като накара техните структури да абсорбират енергия и да разкъсат връзките, задържащи частите на молекулите заедно.

Ако един от реагентите е твърдо вещество, реакцията ще протече по-бързо, ако се смила на прах или се разчупи. Това увеличава повърхността му и излага повече малки частици с по-малка маса, но по-голяма повърхност на останалите реагенти в реакцията. Шансовете за сблъсък на частици се увеличават с увеличаване на скоростта на реакцията.

Графична графика на времето спрямо общото количество произведен продукт показва, че химическите реакции обикновено започват с бърза скорост, когато концентрациите на реагентите са най-големи и постепенно се забавят, както са реагентите изчерпани. Когато линията достигне плато и стане хоризонтална, реакцията приключи.