Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion bezieht sich auf die Geschwindigkeit, mit der Reaktanten in Produkte umgewandelt werden, die aus der Reaktion gebildeten Stoffe. Die Kollisionstheorie erklärt, dass chemische Reaktionen mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten ablaufen, indem vorgeschlagen wird, dass eine Reaktion ablaufen kann, Es muss genügend Energie im System vorhanden sein, damit die Reaktantenteilchen kollidieren, chemische Bindungen aufbrechen und das Endprodukt bilden. Die Masse der Reaktantenpartikel bestimmt die Menge der Oberfläche, die möglichen Kollisionen ausgesetzt ist.
Reaktionsraten
Mehrere Faktoren, einschließlich der Masse und Konzentration der für die Reaktion verfügbaren Partikel, beeinflussen die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion. Alles, was die Anzahl der Kollisionen zwischen Teilchen beeinflusst, beeinflusst auch die Reaktionsgeschwindigkeit. Kleinere Reaktantenpartikel mit geringerer Masse erhöhen die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen, was die Reaktionsgeschwindigkeit erhöht. Ein massives komplexes Molekül mit entfernten reaktiven Stellen wird langsam reagieren, egal wie viele Kollisionen stattfinden. Dies führt zu einer langsamen Reaktionsgeschwindigkeit. Eine Reaktion mit weniger massiven Teilchen mit mehr für Kollisionen zur Verfügung stehenden Oberflächen wird schneller ablaufen.
Konzentration
Die Konzentration der Reaktionspartner bestimmt die Reaktionsgeschwindigkeit. Bei einfachen Reaktionen beschleunigt eine Erhöhung der Reaktandenkonzentration die Reaktion. Je mehr Kollisionen im Laufe der Zeit auftreten, desto schneller kann die Reaktion fortschreiten. Die kleinen Teilchen haben weniger Masse und mehr Oberfläche für die Kollisionen anderer Teilchen. Bei anderen komplexeren Reaktionsmechanismen trifft dies jedoch möglicherweise nicht immer zu. Dies wird häufig bei Reaktionen beobachtet, an denen riesige Proteinmoleküle mit großen Massen und verschachtelten Strukturen mit tief vergrabenen Reaktionszentren, die durch Kollisionen nicht leicht erreicht werden können Partikel.
Temperatur
Durch Erhitzen wird mehr kinetische Energie in die Reaktion eingebracht, wodurch sich die Partikel schneller bewegen, so dass mehr Kollisionen auftreten und die Reaktionsgeschwindigkeit steigt. Es braucht weniger Wärme, um kleinere Partikel mit geringerer Masse zu energetisieren, aber es kann bei großen massiven Molekülen wie Proteinen negative Auswirkungen haben. Zu viel Hitze kann Proteine denaturieren, indem ihre Strukturen Energie absorbieren und die Bindungen aufbrechen, die die Abschnitte der Moleküle zusammenhalten.
Partikelgröße und Masse
Wenn einer der Reaktanten ein Feststoff ist, läuft die Reaktion schneller ab, wenn er zu einem Pulver gemahlen oder zerbrochen wird. Dies vergrößert seine Oberfläche und setzt mehr kleine Partikel mit einer geringeren Masse, aber einer größeren Oberfläche den anderen Reaktionspartnern in der Reaktion aus. Die Wahrscheinlichkeit von Partikelkollisionen steigt mit zunehmender Reaktionsgeschwindigkeit.
Ein Diagramm, das die Zeit gegen die Gesamtmenge des produzierten Produkts aufträgt, zeigt, dass chemische Reaktionen normalerweise beginnen mit hoher Geschwindigkeit, wenn die Reaktandenkonzentrationen am größten sind, und allmählich verlangsamt, wenn die Reaktanten sind erschöpft. Wenn die Linie ein Plateau erreicht und horizontal wird, ist die Reaktion abgeschlossen.