Una reazione chimica avviene quando le particelle si scontrano. Se si scontrano con l'orientamento corretto e con energia sufficiente, si verifica una reazione. Se non si scontrano, non ci può essere reazione. Poiché le reazioni dipendono dalle collisioni e dall'energia, i fattori che influenzano questi parametri possono accelerare o rallentare la velocità di reazione.
Cosa influenza la velocità di reazione?
Concentrazione del reagente: Se hai una concentrazione di reagenti più alta, c'è una maggiore possibilità di collisioni e quindi una maggiore possibilità che avvenga la giusta collisione. A una concentrazione più bassa, non c'è una grande possibilità che i reagenti si scontrino nel modo corretto per produrre prodotto. In generale, ciò significa che una maggiore concentrazione significa più collisioni per unità di tempo e velocità di reazione più rapida.
Temperatura: L'energia cinetica associata alle particelle aumenta con la temperatura. In quanto tale, più energia ha una particella, più rimbalza. Più rimbalza, più è probabile che entri in collisione con un'altra particella e produca prodotto. Per questo motivo, la velocità di reazione aumenta notevolmente con la temperatura. D'altra parte, diminuisce al diminuire della temperatura.
Pressione: Quando le molecole sono più vicine, è più probabile che si scontrino. Un aumento della pressione aumenta la vicinanza delle molecole tra loro. Di conseguenza, avranno maggiori probabilità di scontrarsi e reagire. D'altra parte, una diminuzione della pressione provoca meno collisioni e quindi una velocità di reazione più lenta.
Superficie: Maggiore è la superficie disponibile per reagire con altre molecole, più veloce sarà la reazione. Più superficie significa più collisioni. E più collisioni significano più possibilità che avvenga la collisione corretta.
Se un solido reagisce con un liquido, la reazione avverrà più velocemente se vengono utilizzati pezzi più piccoli del solido. Questo perché con pezzi più piccoli, c'è più superficie per far interagire il solido con il liquido. Così la reazione può procedere più velocemente. Le molecole all'interno del solido non devono aspettare tanto tempo per interagire con il liquido. Ciò significa che in generale, maggiore è l'area superficiale, maggiore è la velocità di reazione.
Effetti di fase: Quando due componenti si trovano nella stessa fase si scontrano più spesso. Ad esempio, due componenti che sono entrambi liquidi miscibili si scontrano più spesso che se uno fosse un solido. Lo stesso vale se entrambi sono gas. La differenza di fase può rendere la reazione più difficile perché ci sono meno collisioni. Di conseguenza, la fase può svolgere un ruolo importante nella velocità con cui procede una reazione.
Catalizzatori: I catalizzatori accelerano sempre una reazione. Sono sostanze che partecipano ad una reazione chimica aumentando la velocità di reazione ma rimangono invariate dalla reazione stessa. I catalizzatori agiscono abbassando l'energia di attivazione o la distanza dallo stato di transizione.
I catalizzatori sono vitali in molte reazioni biologiche. Senza un catalizzatore (spesso un enzima) molte delle reazioni di cui l'uomo ha bisogno per sopravvivere avverrebbero troppo lentamente. L'aggiunta di catalizzatori proteici accelera le cose.
Suggerimenti
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La velocità di reazione è accelerata con: maggiore concentrazione di reagenti, maggiore temperatura, maggiore pressione, maggiore area superficiale, catalizzatori e quando i reagenti sono nella stessa fase.
La velocità di reazione è rallentata da: minore concentrazione di reagenti, bassa temperatura, bassa pressione, minore area superficiale e reagenti che si trovano in fasi diverse.