A reaktánsok koncentrációjának növelése általában megnöveli a reakció sebességét, mert a reakciótermékek képződéséhez több reakcióban lévő molekula vagy ion van jelen. Ez különösen igaz, ha alacsony a koncentráció, és kevés molekula vagy ion reagál. Amikor a koncentrációk már magasak, gyakran elérnek egy határt, ahol a koncentráció növelése csekély hatással van a reakció sebességére. Ha több reagenst érintenek, az egyik koncentrációjának növelése nem befolyásolhatja a reakció sebességét, ha nem áll rendelkezésre elegendő mennyiség a többi reagensből. Összességében a koncentráció csak egy tényező, amely befolyásolja a reakció sebességét, és a kapcsolat általában nem egyszerű vagy lineáris.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A reakció sebessége általában közvetlenül változik a reagensek koncentrációjának változásával. Amikor az összes reagens koncentrációja növekszik, több molekula vagy ion lép kölcsönhatásba új vegyületek képződésével, és a reakció sebessége növekszik. Ha a reaktáns koncentrációja csökken, akkor kevesebb molekula vagy ion van jelen, és a reakció sebessége csökken. Különleges esetekben, például nagy koncentrációknál, katalitikus reakcióknál vagy egyetlen reagensnél a reagensek koncentrációjának megváltoztatása nem befolyásolhatja a reakció sebességét.
Hogyan változik a reakció sebessége
Egy tipikus kémiai reakció során több anyag reagálva új termékeket képez. Az anyagokat össze lehet hozni gázként, folyadékként vagy oldatban, és az egyes reaktánsok mennyisége befolyásolja a reakció lefolyásának gyorsaságát. Gyakran egynél több reagens van elegendő, és a reakció sebessége a többi jelenlévő reagenstől függ. Néha a reakció sebessége függ az összes reagens koncentrációjától, és néha katalizátorok vannak jelen, amelyek segítenek meghatározni a reakció sebességét. A konkrét helyzettől függően az egyik reagens koncentrációjának megváltoztatása nem járhat hatással.
Például a magnézium és a sósav közötti reakcióban a magnéziumot szilárd anyagként vezetjük be, miközben a sósav oldatban van. A sav általában reagál a fém magnézium-atomjaival, és amikor a fémet elfogyasztják, a reakció folytatódik. Ha több sósav van oldatban, és a koncentráció nagyobb, több sósav-ion fogyasztja el a fémet, és a reakció felgyorsul.
Hasonlóképpen, amikor a kalcium-karbonát reagál a sósavval, a sav koncentrációjának növelése felgyorsítja a reakció sebességét, amíg elegendő mennyiségű kalcium-karbonát van jelen. A kalcium-karbonát fehér por, amely vízzel keveredik, de nem oldódik fel. Mivel reagál a sósavval, oldható kalcium-kloridot képez, és szén-dioxidot adnak le. A kalcium-karbonát koncentrációjának növelése, ha már sok van az oldatban, nincs hatással a reakció sebességére.
Néha a reakció a katalizátoroktól függ. Ebben az esetben a katalizátor koncentrációjának megváltoztatása felgyorsíthatja vagy lelassíthatja a reakciót. Például az enzimek felgyorsítják a biológiai reakciókat, és koncentrációjuk befolyásolja a reakció sebességét. Másrészt, ha az enzimet már teljes mértékben felhasználták, a többi anyag koncentrációjának megváltoztatása nem lesz hatással.
Hogyan lehet meghatározni a reakció sebességét
A kémiai reakció felhasználja a reagenseket és reakciótermékeket hoz létre. Ennek eredményeként a reakció sebessége meghatározható annak mérésével, hogy a reagensek milyen gyorsan fogynak, vagy mennyi reakciótermék keletkezik. A reakciótól függően általában a legkönnyebb megmérni az egyik legkönnyebben hozzáférhető és legkönnyebben megfigyelhető anyagot.
Például a fenti magnézium és sósav reakciójában a reakció során összegyűjthető és mérhető hidrogén keletkezik. Ahhoz, hogy a kalcium-karbonát és a sósav szén-dioxidot és kalcium-kloridot képezzen, a szén-dioxid is összegyűjthető. Könnyebb módszer lehet a reakcióedény lemérése annak meghatározása érdekében, hogy mennyi szén-dioxidot adtak le. A kémiai reakció sebességének ily módon történő mérésével meghatározható, hogy az egyik reagens koncentrációjának megváltoztatása megváltoztatta-e az adott folyamat reakciósebességét.