Kémiai reakció megy végbe, amikor a részecskék ütköznek. Ha a megfelelő irányban és elegendő energiával ütköznek, akkor reakció következik be. Ha nem ütköznek össze, akkor nem lehet reakció. Mivel a reakciók az ütközéstől és az energiától függenek, az ezeket a paramétereket befolyásoló tényezők felgyorsíthatják vagy lassíthatják a reakció sebességét.
Mi befolyásolja a reakció sebességét?
Reagens koncentráció: Ha nagyobb a reagens koncentrációja, nagyobb az esélye az ütközéseknek és ezáltal nagyobb az esélye a megfelelő ütközéseknek. Alacsonyabb koncentráció esetén nincs olyan nagy esély, hogy a reagensek a megfelelő módon ütközzenek a termék előállításához. Általában ez azt jelenti, hogy a nagyobb koncentráció időnként több ütközést és gyorsabb reakciósebességet jelent.
Hőfok: A részecskékkel kapcsolatos kinetikus energia a hőmérséklet hatására növekszik. Mint ilyen, minél több energiával rendelkezik egy részecske, annál jobban pattan körül. Minél többet ugrál körülötte, annál valószínűbb, hogy ütközik egy másik részecskével és hozamot eredményez. Emiatt a reakció sebessége a hőmérséklet függvényében nagymértékben növekszik. Másrészt a hőmérséklet csökkenésével csökken.
Nyomás: Ha a molekulák közelebb vannak egymáshoz, akkor nagyobb eséllyel ütköznek. A nyomás növekedése növeli, hogy a molekulák milyen közel vannak egymáshoz. Ennek eredményeként nagyobb eséllyel ütköznek és reagálnak. Másrészt a nyomás csökkenése kevesebb ütközést és így lassabb reakciót eredményez.
Felszíni terület: Minél nagyobb felület áll rendelkezésre más molekulákkal való reakcióra, annál gyorsabban megy végbe a reakció. A nagyobb felület több ütközést jelent. És több ütközés több esélyt jelent a helyes ütközésre.
Ha egy szilárd anyag reakcióba lép egy folyadékkal, akkor a reakció gyorsabb, ha kisebb szilárd anyagdarabokat használnak. Kisebb daraboknál ugyanis nagyobb a felület, hogy a szilárd anyag kölcsönhatásba lépjen a folyadékkal. Így a reakció gyorsabban haladhat. A szilárd anyag belsejében lévő molekuláknak nem kell olyan sokáig várniuk, hogy kölcsönhatásba lépjenek a folyadékkal. Ez azt jelenti, hogy általában minél nagyobb a felület, annál gyorsabb a reakció sebessége.
Fázishatások: Ha két komponens ugyanabban a fázisban van, akkor gyakrabban ütköznek. Például két komponens, amelyek mindketten elegyednek, folyékonyan ütköznek, mintha szilárd anyag lenne. Ugyanez a helyzet, ha mindkettő gáz. A fázisbeli különbség megnehezítheti a reakciót, mert kevesebb az ütközés. Ennek eredményeként a fázis nagy szerepet játszhat abban, hogy milyen gyorsan halad a reakció.
Katalizátorok: A katalizátorok mindig felgyorsítják a reakciót. Olyan anyagok, amelyek a kémiai reakcióban a reakció sebességének növelésével vesznek részt, de maga a reakció nem változtatja meg őket. A katalizátorok úgy járnak el, hogy csökkentik az aktiválási energiát vagy az átmeneti állapot távolságát.
A katalizátorok létfontosságúak számos biológiai reakcióban. Katalizátor (gyakran enzim) nélkül az emberek túléléséhez sok reakció túl lassan fordul elő. A fehérjekatalizátorok hozzáadása felgyorsítja a dolgot.
Tippek
-
A reakció sebességét felgyorsítják: magasabb reaktáns-koncentráció, magasabb hőmérséklet, nagyobb nyomás, nagyobb felület, katalizátorok és amikor a reagensek ugyanabban a fázisban vannak.
A reakció sebességét lassítja: alacsonyabb reaktáns-koncentráció, alacsony hőmérséklet, alacsony nyomás, alacsonyabb felület és a reagensek különböző fázisokban vannak.