Kuidas mõjutab kontsentratsioon reaktsioonikiirust?

Reagentide kontsentratsiooni suurendamine suurendab tavaliselt reaktsioonikiirust, kuna reaktsiooniproduktide moodustamiseks on rohkem reageerivaid molekule või ioone. See kehtib eriti siis, kui kontsentratsioon on madal ja vähesed molekulid või ioonid reageerivad. Kui kontsentratsioonid on juba kõrged, saavutatakse sageli piir, kus kontsentratsiooni suurendamine mõjutab reaktsioonikiirust vähe. Kui tegemist on mitme reagendiga, ei pruugi ühe kontsentratsiooni suurendamine mõjutada reaktsioonikiirust, kui teistest reagentidest pole piisavalt. Üldiselt on kontsentratsioon ainult üks reaktsioonikiirust mõjutav tegur ja seos pole tavaliselt lihtne ega lineaarne.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Reaktsioonikiirus varieerub otseselt reaktiivide kontsentratsiooni muutustega. Kui kõigi reagentide kontsentratsioon suureneb, moodustavad uued molekulid või ioonid vastastikmõju ning moodustub reaktsioonikiirus. Kui reaktiivi kontsentratsioon väheneb, on seda molekuli või iooni vähem ja reaktsioonikiirus väheneb. Erijuhtudel, näiteks suurte kontsentratsioonide, katalüütiliste reaktsioonide või ühe reaktandi puhul, ei pruugi reaktiivide kontsentratsiooni muutmine mõjutada reaktsioonikiirust.

instagram story viewer

Kuidas reaktsioonikiirus muutub

Tüüpilises keemilises reaktsioonis reageerivad mitmed ained, moodustades uusi tooteid. Aineid võib kokku viia gaaside, vedelike või lahusena ja see, kui palju iga reagenti on olemas, mõjutab reaktsiooni kulgemise kiirust. Tihti on ühte reagenti rohkem kui piisavalt ja reaktsiooni kiirus sõltub teistest reagentidest. Mõnikord võib reaktsioonikiirus sõltuda kõigi reagentide kontsentratsioonist ja mõnikord on katalüsaatorid olemas ja aitavad määrata reaktsiooni kiirust. Sõltuvalt konkreetsest olukorrast ei pruugi ühe reaktiivi kontsentratsiooni muutmine mingit mõju avaldada.

Näiteks lisatakse magneesiumi ja vesinikkloriidhappe vahelises reaktsioonis magneesium tahke ainena, samas kui vesinikkloriidhape on lahuses. Tavaliselt reageerib hape metalli magneesiumi aatomitega ja kui metall ära süüakse, siis reaktsioon jätkub. Kui lahuses on rohkem soolhapet ja kontsentratsioon on suurem, sööb rohkem soolhappe ioone metalli ja reaktsioon kiireneb.

Samamoodi kiirendab kaltsiumkarbonaat vesinikkloriidhappega reageerides happe kontsentratsiooni suurendamine reaktsioonikiirust seni, kuni kaltsiumkarbonaati on piisavalt. Kaltsiumkarbonaat on valge pulber, mis seguneb veega, kuid ei lahustu. Vesinikkloriidhappega reageerides moodustab see lahustuva kaltsiumkloriidi ja eraldub süsinikdioksiid. Kaltsiumkarbonaadi kontsentratsiooni suurendamine, kui lahuses on juba palju, ei mõjuta reaktsiooni kiirust.

Mõnikord sõltub reaktsioon katalüsaatoritest. Sel juhul võib katalüsaatori kontsentratsiooni muutmine reaktsiooni kiirendada või aeglustada. Näiteks ensüümid kiirendavad bioloogilisi reaktsioone ja nende kontsentratsioon mõjutab reaktsioonikiirust. Teisalt, kui ensüümi on juba täielikult kasutatud, ei avalda teiste materjalide kontsentratsiooni muutmine mingit mõju.

Kuidas määrata reaktsioonikiirust

Keemiline reaktsioon kasutab reaktante ja loob reaktsioonisaadusi. Selle tulemusena saab reaktsioonikiiruse määrata mõõtes, kui kiiresti reaktante kulub või kui palju reaktsioonisaadust tekib. Sõltuvalt reaktsioonist on tavaliselt kõige lihtsam mõõta ühte kõige kättesaadavamat ja hõlpsamini jälgitavat ainet.

Näiteks ülaltoodud magneesiumi ja vesinikkloriidhappe reaktsioonil tekib reaktsioonis vesinik, mida saab koguda ja mõõta. Kaltsiumkarbonaadi ja vesinikkloriidhappe reaktsioonil süsinikdioksiidi ja kaltsiumkloriidi saamiseks võib koguda ka süsinikdioksiidi. Lihtsam meetod võib olla reaktsioonianuma kaalumine, et teha kindlaks, kui palju süsinikdioksiidi on eraldatud. Keemilise reaktsiooni kiiruse sel viisil mõõtmisel saab kindlaks teha, kas ühe reagendi kontsentratsiooni muutmine on muutnud konkreetse protsessi reaktsioonikiirust.

Teachs.ru
  • Jaga
instagram viewer