Μια χημική αντίδραση λαμβάνει χώρα όταν συγκρούονται σωματίδια. Εάν συγκρούονται με τον σωστό προσανατολισμό και με αρκετή ενέργεια, τότε λαμβάνει χώρα μια αντίδραση. Εάν δεν συγκρούονται, δεν μπορεί να υπάρξει αντίδραση. Δεδομένου ότι οι αντιδράσεις εξαρτώνται από συγκρούσεις και ενέργεια, παράγοντες που επηρεάζουν αυτές τις παραμέτρους μπορούν είτε να επιταχύνουν είτε να επιβραδύνουν τον ρυθμό αντίδρασης.
Τι επηρεάζει το ποσοστό αντίδρασης;
Συγκέντρωση αντιδραστηρίου: Εάν έχετε υψηλότερη συγκέντρωση αντιδραστηρίου, υπάρχει μεγαλύτερη πιθανότητα σύγκρουσης και συνεπώς μεγαλύτερη πιθανότητα να πραγματοποιηθεί η σωστή σύγκρουση. Σε χαμηλότερη συγκέντρωση, δεν υπάρχει τόσο μεγάλη πιθανότητα τα αντιδραστήρια να συγκρουστούν με τον σωστό τρόπο για να αποδώσουν προϊόν. Γενικά, αυτό σημαίνει ότι μεγαλύτερη συγκέντρωση σημαίνει περισσότερες συγκρούσεις ανά μονάδα χρόνου και γρηγορότερο ρυθμό αντίδρασης.
Θερμοκρασία: Η κινητική ενέργεια που σχετίζεται με σωματίδια αυξάνεται με τη θερμοκρασία. Ως τέτοια, όσο περισσότερη ενέργεια έχει ένα σωματίδιο, τόσο περισσότερο αναπηδά. Όσο περισσότερο αναπηδά, τόσο πιο πιθανό είναι να συγκρουστεί με ένα άλλο προϊόν σωματιδίων και απόδοσης. Για το λόγο αυτό, ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται πολύ με τη θερμοκρασία. Από την άλλη πλευρά, μειώνεται καθώς μειώνεται η θερμοκρασία.
Πίεση: Όταν τα μόρια είναι πιο κοντά μεταξύ τους, είναι πιο πιθανό να συγκρουστούν. Η αύξηση της πίεσης αυξάνει το πόσο κοντά είναι τα μόρια μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, θα είναι πιο πιθανό να συγκρουστούν και να αντιδράσουν. Από την άλλη πλευρά, η μείωση της πίεσης οδηγεί σε λιγότερες συγκρούσεις και συνεπώς σε βραδύτερο ρυθμό αντίδρασης.
Επιφάνεια: Όσο περισσότερη επιφάνεια υπάρχει διαθέσιμη για αντίδραση με άλλα μόρια, τόσο πιο γρήγορα λαμβάνει χώρα μια αντίδραση. Περισσότερη επιφάνεια σημαίνει περισσότερες συγκρούσεις. Και περισσότερες συγκρούσεις σημαίνει περισσότερες πιθανότητες να πραγματοποιηθεί η σωστή σύγκρουση.
Εάν ένα στερεό αντιδρά με ένα υγρό, η αντίδραση θα συμβεί γρηγορότερα εάν χρησιμοποιούνται μικρότερα κομμάτια του στερεού. Αυτό συμβαίνει επειδή με μικρότερα κομμάτια, υπάρχει μεγαλύτερη επιφάνεια για να αλληλεπιδρά το στερεό με το υγρό. Έτσι, η αντίδραση μπορεί να προχωρήσει γρηγορότερα. Τα μόρια στο εσωτερικό του στερεού δεν χρειάζεται να περιμένουν για να αλληλεπιδράσουν με το υγρό. Αυτό σημαίνει ότι γενικά, όσο μεγαλύτερη είναι η επιφάνεια, τόσο πιο γρήγορος είναι ο ρυθμός αντίδρασης.
Εφέ φάσης: Όταν δύο συστατικά βρίσκονται στην ίδια φάση συγκρούονται πιο συχνά. Για παράδειγμα, δύο συστατικά που είναι και τα δύο αναμίξιμα υγρά, θα συγκρούονται συχνότερα από ό, τι εάν ένα ήταν στερεό. Το ίδιο ισχύει και αν και τα δύο είναι αέρια. Η διαφορά στη φάση μπορεί να κάνει την αντίδραση πιο δύσκολη επειδή υπάρχουν λιγότερες συγκρούσεις. Ως αποτέλεσμα, η φάση μπορεί να διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο πόσο γρήγορα προχωρά μια αντίδραση.
Καταλύτες: Οι καταλύτες επιταχύνουν πάντα μια αντίδραση. Είναι ουσίες που συμμετέχουν σε μια χημική αντίδραση αυξάνοντας τον ρυθμό της αντίδρασης αλλά δεν αλλάζουν από την ίδια την αντίδραση. Οι καταλύτες δρουν μειώνοντας την ενέργεια ενεργοποίησης ή την απόσταση από την κατάσταση μετάβασης.
Οι καταλύτες είναι ζωτικοί σε πολλές βιολογικές αντιδράσεις. Χωρίς καταλύτη (συχνά ένα ένζυμο) πολλές από τις αντιδράσεις που πρέπει να επιβιώσουν οι άνθρωποι θα εμφανιστούν πολύ αργά. Η προσθήκη καταλυτικών πρωτεϊνών επιταχύνει τα πράγματα.
Συμβουλές
-
Ο ρυθμός αντίδρασης επιταχύνεται με: υψηλότερη συγκέντρωση αντιδραστηρίου, υψηλότερη θερμοκρασία, υψηλότερη πίεση, μεγαλύτερη επιφάνεια, καταλύτες και όταν τα αντιδραστήρια βρίσκονται στην ίδια φάση.
Ο ρυθμός αντίδρασης επιβραδύνεται από: χαμηλότερη συγκέντρωση αντιδραστηρίου, χαμηλή θερμοκρασία, χαμηλή πίεση, χαμηλότερη επιφάνεια και τα αντιδραστήρια βρίσκονται σε διαφορετικές φάσεις.