כיצד ריכוז משפיע על קצב התגובה?

הגדלת ריכוז המגיבים בדרך כלל מעלה את קצב התגובה מכיוון שיש יותר ממולקולות או יונים המגיבים ליצירת מוצרי התגובה. זה נכון במיוחד כאשר הריכוזים נמוכים ומעט מולקולות או יונים מגיבים. כאשר הריכוזים כבר גבוהים, לעיתים קרובות מגיעים לגבול שבו הגדלת הריכוז משפיעה מעט על קצב התגובה. כאשר מעורבים כמה מגיבים, הגדלת הריכוז של אחד מהם עשויה שלא להשפיע על קצב התגובה אם אין מספיק מגיבים אחרים. בסך הכל, ריכוז הוא רק גורם אחד המשפיע על קצב התגובה, והקשר בדרך כלל אינו פשוט או לינארי.

TL; DR (ארוך מדי; לא קרא)

קצב התגובה באופן כללי משתנה ישירות עם שינויים בריכוז המגיבים. כאשר ריכוז כל המגיבים עולה, יותר מולקולות או יונים יוצרים אינטראקציה ליצירת תרכובות חדשות, וקצב התגובה עולה. כאשר ריכוז המגיב פוחת, ישנם פחות מאותה מולקולה או יון, וקצב התגובה פוחת. במקרים מיוחדים כגון ריכוזים גבוהים, לתגובות קטליטיות או למגיב יחיד, שינוי ריכוז המגיבים עשוי שלא להשפיע על קצב התגובה.

בתגובה כימית אופיינית, מספר חומרים מגיבים ליצירת מוצרים חדשים. ניתן לחבר את החומרים כגזים, נוזלים או בתמיסה, וכמה מכל מגיב קיים משפיע על מהירות התגובה. לעתים קרובות יש יותר ממספיק מגיב אחד, וקצב התגובה תלוי במגיבים האחרים שנמצאים. לפעמים קצב התגובה יכול להיות תלוי בריכוז כל המגיבים, ולפעמים קיימים זרזים ועוזרים לקבוע את מהירות התגובה. בהתאם למצב הספציפי, לשינוי הריכוז של מגיב אחד עשויה להיות שום השפעה.

לדוגמא, בתגובה בין מגנזיום לחומצה הידרוכלורית, מגנזיום מוצג כמוצק ואילו החומצה ההידרוכלורית נמצאת בתמיסה. בדרך כלל החומצה מגיבה עם אטומי מגנזיום מהמתכת, וככל שהמתכת נאכלת, התגובה ממשיכה. כאשר יותר חומצה הידרוכלורית נמצאת בתמיסה והריכוז גבוה יותר, יותר יוני חומצה הידרוכלורית אוכלים את המתכת והתגובה מואצת.

באופן דומה, כאשר סידן פחמתי מגיב עם חומצה הידרוכלורית, הגדלת ריכוז החומצה מאיצה את קצב התגובה כל עוד קיים מספיק סידן פחמתי. הסידן פחמתי הוא אבקה לבנה שמתערבבת עם מים אך אינה מתמוססת. כאשר הוא מגיב עם החומצה ההידרוכלורית, הוא יוצר סידן כלורי מסיס ופחמן דו-חמצני מוסר. להגדלת ריכוז הסידן הפחמתי כשיש כבר הרבה בתמיסה לא תהיה כל השפעה על קצב התגובה.

לפעמים תגובה תלויה בזרזים כדי להמשיך. במקרה כזה, שינוי ריכוז הזרז יכול להאיץ או להאט את התגובה. לדוגמא, אנזימים מזרזים את התגובות הביולוגיות, וריכוזם משפיע על קצב התגובה. מצד שני, אם כבר נעשה שימוש מלא באנזים, לשינוי ריכוז החומרים האחרים לא תהיה כל השפעה.

התגובה הכימית מנצלת את המגיבים ויוצרת תוצרי תגובה. כתוצאה מכך ניתן לקבוע את קצב התגובה על ידי מדידת המהירות הנצרכת של מגיבים או כמה נוצר מוצר תגובה. תלוי בתגובה, בדרך כלל הכי קל למדוד את אחד החומרים הנגישים והנצפים ביותר.

לדוגמא, בתגובה של מגנזיום וחומצה הידרוכלורית לעיל, התגובה מייצרת מימן שניתן לאסוף ולמדוד. לצורך התגובה של סידן פחמתי וחומצה הידרוכלורית לייצור פחמן דו חמצני וסידן כלורי, ניתן לאסוף גם את הפחמן הדו חמצני. שיטה קלה יותר עשויה להיות שקילת מיכל התגובה כדי לקבוע כמה פחמן דו-חמצני הופלט. מדידת מהירות התגובה הכימית בדרך זו יכולה לקבוע אם שינוי הריכוז של אחד המגיבים שינה את קצב התגובה לתהליך המסוים.