化学反応の速度とは、反応物が生成物、つまり反応から形成される物質に変換される速度を指します。 衝突理論は、反応を進行させるために、化学反応が異なる速度で発生することを提案することによって説明しています。 反応物粒子が衝突し、化学結合を切断し、最終生成物を形成するのに十分なエネルギーがシステムに存在する必要があります。 反応物粒子の質量は、起こり得る衝突のために露出される表面積の量を決定します。
反応速度
反応に利用できる粒子の質量と濃度を含むいくつかの要因が、化学反応の速度に影響を与えます。 粒子間の衝突の数に影響を与えるものはすべて、反応速度にも影響します。 質量の小さい反応物粒子が小さいほど、衝突の可能性が高くなり、反応速度が速くなります。 リモートの反応サイトを持つ巨大で複雑な分子は、衝突がいくつ発生しても応答が遅くなります。 これにより、反応速度が遅くなります。 衝突に利用できる表面積が大きい、質量の小さい粒子が関与する反応は、より迅速に進行します。
濃度
反応物の濃度が反応の速度を決定します。 単純な反応では、反応物の濃度の増加は反応を加速します。 時間の経過とともに衝突が増えるほど、反応は速く進行します。 小さな粒子は、他の粒子の衝突に利用できる質量が少なく、表面積が大きくなります。 ただし、他のより複雑な反応メカニズムでは、これが常に当てはまるとは限りません。 これは、質量が大きく複雑な巨大なタンパク質分子が関与する反応でよく見られます。 反応部位が深く埋もれていて、衝突しても近づきにくい構造物 粒子。
温度
加熱すると、反応により多くの運動エネルギーが投入され、粒子がより速く移動するため、より多くの衝突が発生し、反応速度が増加します。 より少ない質量でより小さな粒子にエネルギーを与えるのに必要な熱は少なくなりますが、タンパク質などの大きな質量の分子では否定的な結果をもたらす可能性があります。 熱が多すぎると、タンパク質の構造にエネルギーが吸収され、分子のセクションをまとめている結合が切断されて、タンパク質が変性する可能性があります。
粒子サイズと質量
反応物の1つが固体である場合、それが粉末に粉砕されるか、または分解されると、反応はより速く進行します。 これにより、表面積が増加し、質量は小さいが表面積が大きい、より小さな粒子が反応中の他の反応物にさらされます。 反応速度が上がると、粒子の衝突の可能性が高くなります。
生成された製品の総量に対して時間をプロットするグラフは、化学反応が通常始まることを示しています 反応物の濃度が最大であり、反応物がそうであるように徐々に減速するとき、速い速度で 使い果たされた。 ラインがプラトーに達して水平になると、反応は終了します。