La velocità di una reazione chimica si riferisce alla velocità con cui i reagenti vengono convertiti in prodotti, le sostanze formate dalla reazione. La teoria delle collisioni spiega che le reazioni chimiche avvengono a velocità diverse proponendo che affinché una reazione proceda, ci deve essere energia sufficiente nel sistema affinché le particelle reagenti si scontrino, rompano i legami chimici e formino il prodotto finale. La massa delle particelle reagenti determina la quantità di superficie esposta a possibili collisioni.
Tassi di reazione
Diversi fattori, tra cui la massa e la concentrazione delle particelle disponibili per reagire, influenzano la velocità di una reazione chimica. Qualsiasi cosa influenzi il numero di collisioni tra le particelle influisce anche sulla velocità di reazione. Le particelle reagenti più piccole con una massa inferiore aumentano le possibilità di collisioni, il che aumenta la velocità di reazione. Una molecola massiccia e complessa con siti reattivi remoti sarà lenta a rispondere, indipendentemente dal numero di collisioni che avvengono. Ciò si traduce in una velocità di reazione lenta. Una reazione che coinvolge particelle meno massicce con più superficie disponibile per le collisioni procederà più rapidamente.
Concentrazione
La concentrazione dei reagenti determina la velocità della reazione. Nelle reazioni semplici, un aumento della concentrazione dei reagenti accelera la reazione. Più collisioni nel tempo, più velocemente può avanzare la reazione. Le piccole particelle hanno meno massa e più superficie disponibile per le collisioni di altre particelle. Tuttavia, in altri meccanismi di reazione più complessi, questo potrebbe non essere sempre vero. Questo è spesso osservato nelle reazioni che coinvolgono enormi molecole proteiche con grandi masse e contorte strutture con siti di reazione sepolti in profondità al loro interno che non sono facilmente avvicinabili in caso di collisione particelle.
Temperatura
Il riscaldamento immette più energia cinetica nella reazione, facendo sì che le particelle si muovano più velocemente in modo che si verifichino più collisioni e aumenti la velocità di reazione. Ci vuole meno calore per energizzare le particelle più piccole con meno massa, ma può avere risultati negativi con molecole grandi e massicce, come le proteine. Troppo calore può denaturare le proteine facendo sì che le loro strutture assorbano energia e rompano i legami che tengono insieme le sezioni delle molecole.
Dimensione e massa delle particelle
Se uno dei reagenti è un solido, la reazione procederà più velocemente se viene macinato in polvere o frantumato. Ciò aumenta la sua area superficiale ed espone particelle più piccole con una massa minore ma un'area superficiale maggiore agli altri reagenti nella reazione. Le probabilità di collisioni tra particelle aumentano all'aumentare della velocità di reazione.
Un grafico che riporta il tempo rispetto alla quantità totale di prodotto prodotto mostra che di solito iniziano le reazioni chimiche a una velocità elevata quando le concentrazioni di reagenti sono maggiori e decelera gradualmente man mano che i reagenti sono esaurito. Quando la linea raggiunge un plateau e diventa orizzontale, la reazione si è conclusa.