როგორ მოქმედებს კონცენტრაცია რეაქციის მაჩვენებელზე?

რეაქტიული ნივთიერებების კონცენტრაციის გაზრდა ზოგადად ზრდის რეაქციის სიჩქარეს, რადგან მეტი რეაგირებელი მოლეკულა ან იონი არსებობს რეაქციის პროდუქტების შესაქმნელად. ეს განსაკუთრებით მაშინ ხდება, როდესაც კონცენტრაცია დაბალია და რამდენიმე მოლეკულა ან იონი რეაგირებს. როდესაც კონცენტრაცია უკვე მაღალია, ხშირად მიიღწევა ზღვარი, სადაც კონცენტრაციის გაზრდა მცირედ მოქმედებს რეაქციის სიჩქარეზე. როდესაც ჩართულია რამდენიმე რეაქტივი, ერთი მათგანის კონცენტრაციის გაზრდამ შეიძლება გავლენა არ იქონიოს რეაქციის სიჩქარეზე, თუ სხვა რეაქტიული ნივთიერებების საკმარისი რაოდენობა არ არის ხელმისაწვდომი. საერთო ჯამში, კონცენტრაცია მხოლოდ ერთი ფაქტორია, რომელიც გავლენას ახდენს რეაქციის სიჩქარეზე და ურთიერთობა, როგორც წესი, არ არის მარტივი და წრფივი.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

ზოგადად რეაქციის სიჩქარე პირდაპირ იცვლება რეაქტიული ნივთიერებების კონცენტრაციის ცვლილებების შესაბამისად. როდესაც ყველა რეაქტიული ნივთიერების კონცენტრაცია იზრდება, მეტი მოლეკულა ან იონი ურთიერთქმედებს და ქმნის ახალ ნაერთებს და იზრდება რეაქციის სიჩქარე. როდესაც რეაქტივის კონცენტრაცია მცირდება, ამ მოლეკულის ან იონის ნაკლები რაოდენობაა და რეაქციის სიჩქარე მცირდება. განსაკუთრებულ შემთხვევებში, როგორიცაა მაღალი კონცენტრაციისთვის, კატალიზური რეაქციებისათვის ან ერთი რეაქტორისთვის, რეაქტივების კონცენტრაციის შეცვლამ შეიძლება გავლენა არ მოახდინოს რეაქციის სიჩქარეზე.

ტიპიური ქიმიური რეაქციის დროს, რამდენიმე ნივთიერება რეაგირებს ახალი პროდუქტების წარმოქმნაზე. ნივთიერებები შეიძლება გაერთიანდეს როგორც გაზები, სითხეები ან ხსნარი და თითოეული რეაქტივიდან რამდენი გავლენას ახდენს რეაქციის მიმდინარეობაზე. ხშირად ერთი რეაქტივი საკმარისზე მეტია და რეაქციის სიჩქარე დამოკიდებულია სხვა რეაქტიულ ნივთიერებებზე. ზოგჯერ რეაქციის სიჩქარე შეიძლება დამოკიდებული იყოს ყველა რეაქტიული ნივთიერების კონცენტრაციაზე, ზოგჯერ კი კატალიზატორები იმყოფებიან და რეაქციის სიჩქარის დადგენაში გვეხმარებიან. კონკრეტული სიტუაციიდან გამომდინარე, ერთი რეაქტორის კონცენტრაციის შეცვლას შეიძლება არანაირი ეფექტი არ ჰქონდეს.

მაგალითად, მაგნიუმსა და მარილმჟავას შორის რეაქციის დროს მაგნიუმი შემოდის, როგორც მყარი, ხოლო მარილმჟავა ხსნარშია. როგორც წესი, მჟავა რეაგირებს ლითონის მაგნიუმის ატომებთან და ლითონის ჭამის დროს, რეაქცია მიმდინარეობს. როდესაც მარილმჟავა უფრო მეტ ხსნარშია და კონცენტრაცია უფრო მაღალია, მარილმჟავას მეტი იონი მეტალს ჭამს და რეაქცია ჩქარდება.

ანალოგიურად, როდესაც კალციუმის კარბონატი რეაგირებს მარილმჟავასთან, მჟავას კონცენტრაციის მომატება აჩქარებს რეაქციის სიჩქარეს, სანამ საკმარისია კალციუმის კარბონატი. კალციუმის კარბონატი არის თეთრი ფხვნილი, რომელიც ურევს წყალს, მაგრამ არ იხსნება. მარილმჟავასთან რეაგირებისას იგი წარმოქმნის ხსნად კალციუმის ქლორიდს და გამოიყოფა ნახშირორჟანგი. კალციუმის კარბონატის კონცენტრაციის გაზრდა, როდესაც ხსნარში უკვე ბევრია, გავლენას არ მოახდენს რეაქციის სიჩქარეზე.

ზოგჯერ რეაქცია დამოკიდებულია კატალიზატორებზე. ამ შემთხვევაში, კატალიზატორის კონცენტრაციის შეცვლა შეიძლება დააჩქაროს ან შეანელოთ რეაქცია. მაგალითად, ფერმენტები აჩქარებენ ბიოლოგიურ რეაქციებს და მათი კონცენტრაცია გავლენას ახდენს რეაქციის სიჩქარეზე. მეორეს მხრივ, თუ ფერმენტი უკვე სრულად არის გამოყენებული, სხვა მასალების კონცენტრაციის შეცვლას არანაირი ეფექტი არ ექნება.

ქიმიური რეაქცია იყენებს რეაქციებს და ქმნის რეაქციულ პროდუქტებს. შედეგად, რეაქციის სიჩქარე შეიძლება განისაზღვროს, რამდენად სწრაფად ხდება რეაქტიული ნივთიერებების მოხმარება ან რამდენი რეაქციის პროდუქტი იქმნება. რეაქციიდან გამომდინარე, ჩვეულებრივ, უმარტივესია ერთ – ერთი ყველაზე ხელმისაწვდომი და ადვილად შესამჩნევი ნივთიერების გაზომვა.

მაგალითად, მაგნიუმის და მარილმჟავას ზემოთ მოყვანილი რეაქციის შედეგად წარმოიქმნება წყალბადის შეგროვება და გაზომვა. კალციუმის კარბონატისა და მარილმჟავას რეაქციისთვის ნახშირორჟანგისა და კალციუმის ქლორიდის წარმოქმნა, ნახშირორჟანგის შეგროვებაც შეიძლება. უფრო მარტივი მეთოდი შეიძლება იყოს რეაქციის ჭურჭლის აწონვა იმის დასადგენად, თუ რამდენ ნახშირორჟანგს გამოიყოფა. ქიმიური რეაქციის სიჩქარის გაზომვით შეიძლება დადგინდეს, შეიცვალა თუ არა რომელიმე რეაქტივის კონცენტრაციის კონცენტრაცია კონკრეტული პროცესისთვის.