Kemijske reakcije su svugdje oko vas i u vama. Pored biokemijskih reakcija koje vam omogućuju da molekule koje jedete i udišete transformirate u korisnu energiju, postoje i one industrijski laboratoriji u gradovima širom svijeta koji proizvode kemikalije kao i proizvode koji se za to oslanjaju na kemikalije proizvodnja.
Jedan od najvažnijih aspekata reakcije, osim proizvoda ili proizvoda koji se proizvode i koji imaju odgovarajuću opskrbu reaktantima, jest i koliko se brzo može očekivati da reakcija nastavi. To može utjecati na sigurnost, kvalitetu proizvoda i druge ishode. Jedan od čimbenika koji utječu na brzine reakcije, a koji se u većini slučajeva u laboratoriju mogu s lakoćom mijenjati je temperatura. Učinak temperature na brzinu reakcije može imati ogroman utjecaj.
Razmislite na trenutak o tome kako bi se moglo očekivati da temperatura utječe na brzinu reakcije, i pročitajte kako biste saznali više o raznim stvarima koje mogu ubrzati ili usporiti kemijske reakcije.
Koji čimbenici utječu na stope reakcija?
Učinak temperature na brzinu reakcije samo je jedna od stvari koja može utjecati na to kako reakcija teče, odnosno na to koliko se brzo prisutni reaktanti pretvaraju u proizvode. Naravno, mnogi od ovih čimbenika aktivni su u svako doba i mogu imati konkurentske utjecaje na ukupnu brzinu dane reakcije.
- Koncentracija reaktanta: Što je koncentrirana otopina, to je brža. Za plinove povišenje tlaka neizravno ima taj učinak povišavanjem koncentracije.
- Fizičko stanje reaktanata: Prašci ispušteni u otopini reagiraju brže od čvrstih komadića poput tableta jer izlažu veću površinu da bi reakcije mogle odmah nastupiti.
- Prisutnost, vrsta i koncentracija katalizatora ili inhibitora: Katalizator ubrzava reakciju, dok ih inhibitori usporavaju.
- Svjetlo: Svjetlost dane valne duljine može ubrzati neke reakcije.
-
Temperatura: Većina reakcija ubrzava se s porastom temperature, a vi ćete tek naučiti zašto.
Učinak temperature na brzinu reakcije
Kao pravilo, porast temperature od 10 ° C udvostručuje brzinu reakcije. Zašto bi povišenje temperature moglo promijeniti brzinu kemijske reakcije?
Ako mislite da je to zato što se uključene molekule brže kreću kad je temperatura viša, na pravom ste putu. Temperatura je zapravo mjera prosječne kinetičke energije molekula u pokretu.
Molekule u pokretu imaju tendenciju da ostanu u pokretu sve dok ne naiđu na vanjsku silu, a kada se različite molekule reaktanata pomiješaju, jedva imaju naletjeti jedna na drugu.
Kada se temperatura povećava, povećava se količina atomskih ili molekularnih sudara između molekula. Ali promjena brzine reakcije s temperaturom nije samo funkcija temperature; umjesto toga, povišenje temperature zapravo predvidljivo utječe na konstante brzine (napisane k) reakcija.
Što je teorija sudara brzina reakcija?
Kad se molekule sudare, mogu učiniti nekoliko stvari. Isto vrijedi za bilo koja dva predmeta koja se međusobno susreću u stvarnom svijetu. Ako ste vozili slijepo iako ste parkiralištem pokušavali nasumce smjestiti vaš automobil na parkirna mjesta bez gledanja na linijama na pločniku imali biste relativno male šanse za uspjeh u postavljanju vozila u red pravilno. Ali da ste to učinili brže, imali biste i više ukupno uspjeh čak i ako je vaša pogreška stopa ostao isti.
To se nekako događa kada se molekule reaktanata sudare. Moraju se sudariti kako bi bili dovoljno blizu da međusobno djeluju, ali iako je taj uvjet neophodan, nije dovoljan. Molekule također moraju biti u optimalnoj orijentaciji u prostoru kako bi pokrenule reakciju.
Na kraju, učinak temperature na brzinu reakcije određuje se njezinim utjecajem na konstantu brzine k, koja zauzvrat ovisi o energija aktivacije Ea dotične reakcije. Viša temperatura vidjet će da veći udio molekula postigne ovu minimalnu kinetičku energiju potrebnu za pokretanje reakcije.