Reagenssien konsentraation lisääminen yleensä lisää reaktionopeutta, koska enemmän reagoivia molekyylejä tai ioneja on läsnä reaktiotuotteiden muodostamiseksi. Tämä pätee erityisesti silloin, kun pitoisuudet ovat pienet ja muutama molekyyli tai ioni reagoi. Kun pitoisuudet ovat jo korkeat, saavutetaan usein raja, jossa konsentraation nostamisella ei ole juurikaan vaikutusta reaktionopeuteen. Kun mukana on useita reagensseja, yhden konsentraation lisääminen ei välttämättä vaikuta reaktionopeuteen, jos muita reagensseja ei ole riittävästi. Kokonaisuutena keskittyminen on vain yksi tekijä, joka vaikuttaa reaktionopeuteen, eikä suhde ole yleensä yksinkertainen tai lineaarinen.
TL; DR (liian pitkä; Ei lukenut)
Reaktionopeus vaihtelee yleensä reagoivien aineiden pitoisuuden muutosten mukaan. Kun kaikkien reagenssien pitoisuus kasvaa, useampi molekyyli tai ioni vuorovaikutuksessa muodostaa uusia yhdisteitä, ja reaktionopeus kasvaa. Kun reagenssin pitoisuus pienenee, sitä molekyyliä tai ionia on vähemmän ja reaktionopeus pienenee. Erityistapauksissa, kuten suurissa pitoisuuksissa, katalyyttisissä reaktioissa tai yksittäisessä reaktantissa, reagenssien pitoisuuden muuttaminen ei välttämättä vaikuta reaktionopeuteen.
Kuinka reaktionopeus muuttuu
Tyypillisessä kemiallisessa reaktiossa useat aineet reagoivat muodostaen uusia tuotteita. Aineet voidaan koota yhteen kaasuina, nesteinä tai liuoksina, ja kuinka paljon kutakin reagenssia on läsnä, vaikuttaa siihen, kuinka nopeasti reaktio etenee. Usein yhtä reagenssia on enemmän kuin tarpeeksi, ja reaktion nopeus riippuu muista läsnä olevista reagensseista. Joskus reaktionopeus voi riippua kaikkien reagoivien aineiden pitoisuudesta, ja joskus katalyyttejä on läsnä ja ne auttavat määrittämään reaktion nopeuden. Erityisestä tilanteesta riippuen yhden reaktantin konsentraation muuttamisella ei voi olla vaikutusta.
Esimerkiksi magnesiumin ja kloorivetyhapon välisessä reaktiossa magnesium lisätään kiinteänä aineena, kun suolahappo on liuoksessa. Tyypillisesti happo reagoi metallin magnesiumatomien kanssa, ja kun metalli syödään, reaktio etenee. Kun liuoksessa on enemmän suolahappoa ja pitoisuus on korkeampi, enemmän suolahappoioneja syö metallin ja reaktio nopeutuu.
Vastaavasti, kun kalsiumkarbonaatti reagoi suolahapon kanssa, hapon konsentraation lisääminen nopeuttaa reaktionopeutta niin kauan kuin läsnä on tarpeeksi kalsiumkarbonaattia. Kalsiumkarbonaatti on valkoinen jauhe, joka sekoittuu veteen, mutta ei liukene. Reagoiden kloorivetyhapon kanssa se muodostaa liukoisen kalsiumkloridin ja hiilidioksidia vapautuu. Kalsiumkarbonaatin konsentraation lisääminen, kun liuoksessa on jo paljon, ei vaikuta reaktionopeuteen.
Joskus reaktio riippuu katalyyttien etenemisestä. Tällöin katalyytin konsentraation muuttaminen voi nopeuttaa tai hidastaa reaktiota. Esimerkiksi entsyymit nopeuttavat biologisia reaktioita, ja niiden pitoisuus vaikuttaa reaktionopeuteen. Toisaalta, jos entsyymi on jo täysin käytetty, muiden materiaalien pitoisuuden muuttamisella ei ole vaikutusta.
Kuinka määritetään reaktionopeus
Kemiallinen reaktio kuluttaa reagenssit ja luo reaktiotuotteita. Tämän seurauksena reaktionopeus voidaan määrittää mittaamalla kuinka nopeasti reagenssit kulutetaan tai kuinka paljon reaktiotuotetta syntyy. Reaktiosta riippuen on yleensä helpoin mitata yksi helpoimmin saatavissa olevista ja helposti havaittavista aineista.
Esimerkiksi yllä olevan magnesiumin ja kloorivetyhapon reaktiossa reaktio tuottaa vetyä, joka voidaan kerätä ja mitata. Kalsiumkarbonaatin ja suolahapon reaktiosta hiilidioksidin ja kalsiumkloridin tuottamiseksi voidaan myös kerätä hiilidioksidi. Helpompi menetelmä voi olla punnita reaktiosäiliö hiilidioksidipäästöjen määrittämiseksi. Kemiallisen reaktion nopeuden mittaaminen tällä tavalla voi määrittää, onko yhden reaktantin konsentraation muuttaminen muuttanut reaktionopeutta tietyssä prosessissa.