חמישה גורמים המשפיעים על שיעורי התגובה

קצב התגובה הוא שיקול חשוב מאוד בכימיה, במיוחד כאשר לתגובות יש חשיבות תעשייתית. תגובה שנראית שימושית אך ממשיכה לאט מדי לא תועיל מבחינת יצירת מוצר. ההמרה של יהלום לגרפיט, למשל, מועדפת על ידי תרמודינמיקה, אך למרבה המזל מתנהלת כמעט באופן בלתי מורגש. לעומת זאת, תגובות הנעות מהר מדי יכולות לפעמים להיות מסוכנות. קצב התגובה נשלט על ידי מספר גורמים, שניתן לשנות את כולם בתנאים מבוקרים.

כמעט מאוד במקרה, העלאת הטמפרטורה של כימיקלים מעלה את קצב תגובתם. תגובה זו נובעת מגורם המכונה "אנרגיית הפעלה"אנרגיית ההפעלה לתגובה היא האנרגיה המינימלית ששתי מולקולות צריכות כדי להתנגש יחד עם מספיק כוח להגיב. ככל שהטמפרטורה עולה, המולקולות נעות ביתר שאת, ויותר מהן בעלות אנרגיית ההפעלה הנדרשת, מה שמגדיל את קצב התגובה. כלל אצבע גס מאוד הוא שקצב התגובה מכפיל את עצמו לכל 10 מעלות צלזיוס בעליית הטמפרטורה.

כאשר מגיבים כימיים נמצאים באותו מצב - שניהם מומסים בנוזל, למשל - הריכוז של המגיבים משפיע בדרך כלל על קצב התגובה. הגדלת הריכוז של מגיב אחד או יותר תגדיל בדרך כלל את קצב התגובה במידה מסוימת, מכיוון שיהיו יותר מולקולות להגיב ליחידת זמן. מידת האצת התגובה תלויה ב"סדר "התגובה המסוים. בתגובות בשלב הגז, הגדלת הלחץ תעלה לעיתים קרובות את קצב התגובה באופן דומה.

המדיום המסוים המשמש להכיל את התגובה יכול לפעמים להשפיע על קצב התגובה. תגובות רבות מתרחשות בממיס כלשהו, ​​והממיס יכול להגדיל או להקטין את קצב התגובה, בהתבסס על האופן שבו התגובה מתרחשת. אתה יכול להאיץ את התגובות הכוללות מין ביניים טעון, למשל, באמצעות מאוד ממס קוטבי כגון מים, המייצב את אותו מין ומקדם את היווצרותו ובעקבותיו תְגוּבָה.

זרזים פועלים להגברת קצב התגובה. זרז פועל על ידי שינוי המנגנון הפיזי הרגיל של התגובה לתהליך חדש, הדורש פחות אנרגיית הפעלה. משמעות הדבר היא שבכל טמפרטורה נתונה, יותר מולקולות יהיו בעלות אנרגיית הפעלה נמוכה יותר ויגיבו. זרזים משיגים זאת במגוון דרכים, אם כי תהליך אחד הוא שהזרז ישמש כ- משטח שבו מינים כימיים נספגים ומוחזקים במצב נוח לתגובה שלאחר מכן.

בתגובות הכוללות מגיב פאזה מוצק אחד או יותר, שטח הפנים החשוף של אותו שלב מוצק יכול להשפיע על הקצב. ההשפעה שנראית בדרך כלל היא שככל ששטח הפנים נחשף גדול יותר, כך הקצב מהיר יותר. זה קורה מכיוון שלשלב בתפזורת אין ריכוז ככזה, ולכן הוא יכול להגיב רק על המשטח החשוף. דוגמה לכך תהיה חלודה, או חמצון, של מוט ברזל, שיימשך מהר יותר אם נחשף שטח פנים יותר של הבר.