A kémiai reakciók mindenütt körülötted és benned vannak. A biokémiai reakciók mellett, amelyek lehetővé teszik, hogy az elfogyasztott és belélegzett molekulákat felhasználható energiává alakítsa át, léteznek ipari laboratóriumok a világ városaiban vegyi anyagokat, valamint vegyi anyagokra támaszkodó termékeket gyártanak gyártás.
A reakció egyik legfontosabb szempontja az előállított termék vagy termékek mellett és megfelelő reagens-ellátottság mellett az, hogy milyen gyorsan várható a reakció. Ez hatással lehet a biztonságra, a termékek minőségére és más eredményekre. A reakciósebességet befolyásoló tényezők egyike, amely a legtöbb esetben könnyedén változtatható a laboratóriumban hőfok. A hőmérsékletnek a reakció sebességére gyakorolt hatása óriási hatással lehet.
Gondoljon egy pillanatra arra, hogy a hőmérséklet várhatóan hogyan befolyásolja a reakciósebességet, és olvassa el a további információkat a különféle dolgokról, amelyek felgyorsíthatják vagy lelassíthatják a kémiai reakciókat.
Milyen tényezők befolyásolják a reakció sebességét?
A hőmérséklet hatása a reakció sebességére csak egy azok közül, amelyek befolyásolhatják a reakció lefolyását, vagyis azt, hogy a jelenlévő reaktánsok milyen gyorsan alakulnak termékekké. Természetesen ezek közül a tényezők közül sok mindig aktív, és versengő hatással lehet az adott reakció teljes sebességére.
- Reagens koncentráció: Minél töményebb az oldat, annál gyorsabb az arány. Gázok esetében a nyomás növelése közvetett módon ezt a hatást eredményezi a koncentráció növelésével.
- A reagensek fizikai állapota: Az oldatba ejtett porok gyorsabban reagálnak, mint a szilárd darabok, mint a tabletták, mert nagyobb felületet mutatnak a reakciók azonnali kialakulásához.
- Katalizátor vagy inhibitor jelenléte, típusa és koncentrációja: A katalizátor felgyorsítja a reakciót, míg az inhibitorok lassítják őket.
- Fény: Egy adott hullámhosszú fény felgyorsíthatja egyes reakciókat.
-
Hőfok: A legtöbb reakció a hőmérséklet emelkedésével felgyorsul, és hamarosan meg fogja tudni, miért.
A hőmérséklet hatása a reakció sebességére
Alapszabályként a hőmérséklet 10 ° C-os emelkedése megduplázza a reakció sebességét. Miért változtathatja meg a hőmérséklet növelése a kémiai reakció sebességét?
Ha azt gondolja, hogy azért van, mert az érintett molekulák gyorsabban mozognak, ha magasabb a hőmérséklet, akkor jó úton jár. A hőmérséklet valójában a mozgásban lévő molekulák átlagos mozgási energiájának mérőszáma.
A mozgásban lévő molekulák hajlamosak mozogni addig, amíg külső erővel nem találkoznak, és amikor a különböző reaktáns molekulákat összekeverik, keveset tudnak egymás mellett összefutni.
A hőmérséklet emelkedésével nő a molekulák közötti atom- vagy molekuláris ütközések száma. De a reakciósebesség hőmérséklettel történő változása nemcsak a hőmérséklet függvénye; ehelyett a hőmérsékletemelkedés valójában kiszámítható módon befolyásolja a reakciók sebességállandóit (írott k).
Mi a reakció ütközési elmélete?
Amikor a molekulák ütköznek, számos dolgot megtehetnek. Ugyanez vonatkozik bármely két tárgyra, amelyek a való világban találkoznak egymással. Ha vakon vezetett, bár egy parkolóban próbálta véletlenszerűen beilleszteni autóját a parkolóba anélkül, hogy megnézte volna a járdán lévő vonalaknál viszonylag kicsi az esélye a jármű felsorolásának sikerére megfelelően. De ha ezt gyorsabban csinálná, akkor több lenne teljes akkor is sikeres, ha hibája van mérték ugyanaz maradt.
Ez olyasmi történik, amikor a reagens molekulák ütköznek. Össze kell ütközniük ahhoz, hogy elég közel lehessenek egymáshoz az interakcióhoz, de bár ez az állapot szükséges, nem elégséges. A molekuláknak a térben is optimális helyzetben kell lenniük a reakció kiváltásához.
Végül a hőmérséklet reakciósebességre gyakorolt hatását a k sebességállandóra gyakorolt hatása révén határozzuk meg, amely viszont függ a aktivációs energia Ea a kérdéses reakciónak. Magasabb hőmérsékleten a molekulák magasabb hányada éri el ezt a minimális kinetikus energiát, amely a reakció elindításához szükséges.