Η αύξηση της συγκέντρωσης των αντιδραστηρίων γενικά αυξάνει τον ρυθμό αντίδρασης επειδή περισσότερα από τα μόρια ή ιόντα που αντιδρούν υπάρχουν για να σχηματίσουν τα προϊόντα της αντίδρασης. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν οι συγκεντρώσεις είναι χαμηλές και λίγα μόρια ή ιόντα αντιδρούν. Όταν οι συγκεντρώσεις είναι ήδη υψηλές, συχνά επιτυγχάνεται ένα όριο όπου η αύξηση της συγκέντρωσης έχει μικρή επίδραση στον ρυθμό αντίδρασης. Όταν εμπλέκονται αρκετά αντιδραστήρια, η αύξηση της συγκέντρωσης ενός από αυτά μπορεί να μην επηρεάσει τον ρυθμό αντίδρασης εάν δεν είναι αρκετό από τα άλλα αντιδραστήρια. Συνολικά, η συγκέντρωση είναι μόνο ένας παράγοντας που επηρεάζει το ρυθμό αντίδρασης και η σχέση συνήθως δεν είναι απλή ή γραμμική.
TL; DR (Πάρα πολύ καιρό; Δεν διαβάστηκε)
Ο ρυθμός αντίδρασης γενικά μεταβάλλεται άμεσα με αλλαγές στη συγκέντρωση των αντιδρώντων. Όταν η συγκέντρωση όλων των αντιδραστηρίων αυξάνεται, περισσότερα μόρια ή ιόντα αλληλεπιδρούν για να σχηματίσουν νέες ενώσεις και ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται. Όταν μειώνεται η συγκέντρωση ενός αντιδρώντος, υπάρχουν λιγότερα από αυτό το μόριο ή ιόν, και ο ρυθμός αντίδρασης μειώνεται. Σε ειδικές περιπτώσεις όπως για υψηλές συγκεντρώσεις, για καταλυτικές αντιδράσεις ή για ένα μόνο αντιδραστήριο, η αλλαγή της συγκέντρωσης των αντιδρώντων μπορεί να μην επηρεάσει τον ρυθμό της αντίδρασης.
Πώς αλλάζει ο ρυθμός αντίδρασης
Σε μια τυπική χημική αντίδραση, αρκετές ουσίες αντιδρούν για να σχηματίσουν νέα προϊόντα. Οι ουσίες μπορούν να συγκεντρωθούν ως αέρια, υγρά ή σε διάλυμα και το πόσο από κάθε αντιδραστήριο είναι παρόν επηρεάζει το πόσο γρήγορα προχωρά η αντίδραση. Συχνά υπάρχει κάτι περισσότερο από ένα αντιδραστήριο και ο ρυθμός της αντίδρασης εξαρτάται από τα άλλα αντιδραστήρια που υπάρχουν. Μερικές φορές ο ρυθμός αντίδρασης μπορεί να εξαρτάται από τη συγκέντρωση όλων των αντιδρώντων και μερικές φορές υπάρχουν καταλύτες και βοηθούν στον προσδιορισμό της ταχύτητας της αντίδρασης. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση, η αλλαγή της συγκέντρωσης ενός αντιδραστηρίου μπορεί να μην έχει αποτέλεσμα.
Για παράδειγμα, στην αντίδραση μεταξύ μαγνησίου και υδροχλωρικού οξέος, το μαγνήσιο εισάγεται ως στερεό ενώ το υδροχλωρικό οξύ βρίσκεται σε διάλυμα. Συνήθως το οξύ αντιδρά με άτομα μαγνησίου από το μέταλλο και καθώς το μέταλλο καταναλώνεται, η αντίδραση προχωρά. Όταν υπάρχει περισσότερο διάλυμα υδροχλωρικού οξέος και η συγκέντρωση είναι υψηλότερη, περισσότερα ιόντα υδροχλωρικού οξέος τρώνε στο μέταλλο και η αντίδραση επιταχύνεται.
Ομοίως, όταν το ανθρακικό ασβέστιο αντιδρά με υδροχλωρικό οξύ, η αύξηση της συγκέντρωσης του οξέος επιταχύνει τον ρυθμό αντίδρασης όσο υπάρχει αρκετό ανθρακικό ασβέστιο. Το ανθρακικό ασβέστιο είναι μια λευκή σκόνη που αναμιγνύεται με νερό αλλά δεν διαλύεται. Καθώς αντιδρά με το υδροχλωρικό οξύ, σχηματίζει διαλυτό χλωριούχο ασβέστιο και εκλύεται διοξείδιο του άνθρακα. Η αύξηση της συγκέντρωσης ανθρακικού ασβεστίου όταν υπάρχουν ήδη πολλά στο διάλυμα δεν θα επηρεάσει τον ρυθμό αντίδρασης.
Μερικές φορές μια αντίδραση εξαρτάται από τους καταλύτες που θα προχωρήσουν. Σε αυτήν την περίπτωση, η αλλαγή της συγκέντρωσης του καταλύτη μπορεί να επιταχύνει ή να επιβραδύνει την αντίδραση. Για παράδειγμα, τα ένζυμα επιταχύνουν τις βιολογικές αντιδράσεις και η συγκέντρωσή τους επηρεάζει το ρυθμό αντίδρασης. Από την άλλη πλευρά, εάν το ένζυμο έχει ήδη χρησιμοποιηθεί πλήρως, η αλλαγή της συγκέντρωσης των άλλων υλικών δεν θα έχει καμία επίδραση.
Πώς να προσδιορίσετε το ποσοστό αντίδρασης
Η χημική αντίδραση καταναλώνει τα αντιδραστήρια και δημιουργεί προϊόντα αντίδρασης. Ως αποτέλεσμα, ο ρυθμός αντίδρασης μπορεί να προσδιοριστεί με τη μέτρηση της ταχύτητας κατανάλωσης των αντιδραστηρίων ή της δημιουργίας του προϊόντος αντίδρασης. Ανάλογα με την αντίδραση, είναι συνήθως ευκολότερο να μετρηθεί μία από τις πιο προσιτές και εύκολα παρατηρούμενες ουσίες.
Για παράδειγμα, στην αντίδραση μαγνησίου και υδροχλωρικού οξέος παραπάνω, η αντίδραση παράγει υδρογόνο που μπορεί να συλλεχθεί και να μετρηθεί. Για την αντίδραση ανθρακικού ασβεστίου και υδροχλωρικού οξέος στην παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και χλωριούχου ασβεστίου, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί επίσης να συλλεχθεί. Μια ευκολότερη μέθοδος μπορεί να είναι η ζύγιση του δοχείου αντίδρασης για τον προσδιορισμό της ποσότητας διοξειδίου του άνθρακα που εκλύεται. Η μέτρηση της ταχύτητας μιας χημικής αντίδρασης με αυτόν τον τρόπο μπορεί να καθορίσει εάν η αλλαγή της συγκέντρωσης ενός από τα αντιδραστήρια έχει αλλάξει τον ρυθμό αντίδρασης για τη συγκεκριμένη διαδικασία.