Het verhogen van de concentratie van reactanten verhoogt in het algemeen de reactiesnelheid omdat meer van de reagerende moleculen of ionen aanwezig zijn om de reactieproducten te vormen. Dit is vooral het geval wanneer de concentraties laag zijn en er weinig moleculen of ionen reageren. Wanneer de concentraties al hoog zijn, wordt vaak een grens bereikt waarbij het verhogen van de concentratie weinig effect heeft op de reactiesnelheid. Als er meerdere reactanten bij betrokken zijn, is het mogelijk dat het verhogen van de concentratie van een ervan de reactiesnelheid niet beïnvloedt als er niet genoeg van de andere reactanten beschikbaar is. Over het algemeen is concentratie slechts één factor die de reactiesnelheid beïnvloedt, en de relatie is meestal niet eenvoudig of lineair.
TL; DR (te lang; niet gelezen)
De reactiesnelheid in het algemeen varieert direct met veranderingen in de concentratie van de reactanten. Wanneer de concentratie van alle reactanten toeneemt, interageren meer moleculen of ionen om nieuwe verbindingen te vormen en neemt de reactiesnelheid toe. Wanneer de concentratie van een reactant afneemt, zijn er minder van dat molecuul of ion aanwezig en neemt de reactiesnelheid af. In speciale gevallen, zoals voor hoge concentraties, voor katalytische reacties of voor een enkele reactant, kan het veranderen van de concentratie van reactanten de reactiesnelheid niet beïnvloeden.
Hoe de reactiesnelheid verandert
In een typische chemische reactie reageren verschillende stoffen om nieuwe producten te vormen. De stoffen kunnen worden samengebracht als gassen, vloeistoffen of in oplossing, en hoeveel van elke reactant aanwezig is, beïnvloedt hoe snel de reactie verloopt. Vaak is er meer dan genoeg van één reactant, en de snelheid van de reactie hangt af van de andere aanwezige reactanten. Soms kan de reactiesnelheid afhangen van de concentratie van alle reactanten, en soms zijn er katalysatoren aanwezig die de snelheid van de reactie helpen bepalen. Afhankelijk van de specifieke situatie kan het veranderen van de concentratie van één reactant geen effect hebben.
Bij de reactie tussen magnesium en zoutzuur wordt het magnesium bijvoorbeeld ingebracht als een vaste stof terwijl het zoutzuur in oplossing is. Typisch reageert het zuur met magnesiumatomen uit het metaal, en als het metaal wordt weggevreten, gaat de reactie verder. Wanneer er meer zoutzuur in oplossing is en de concentratie hoger is, vreten meer zoutzuurionen het metaal weg en versnelt de reactie.
Evenzo, wanneer calciumcarbonaat reageert met zoutzuur, versnelt het verhogen van de concentratie van het zuur de reactiesnelheid zolang er voldoende calciumcarbonaat aanwezig is. Het calciumcarbonaat is een wit poeder dat zich vermengt met water maar niet oplost. Als het reageert met het zoutzuur, vormt het oplosbaar calciumchloride en komt er koolstofdioxide vrij. Het verhogen van de concentratie calciumcarbonaat als er al veel in de oplossing zit, heeft geen effect op de reactiesnelheid.
Soms is een reactie afhankelijk van katalysatoren om door te gaan. In dat geval kan het veranderen van de concentratie van de katalysator de reactie versnellen of vertragen. Enzymen versnellen bijvoorbeeld biologische reacties en hun concentratie beïnvloedt de reactiesnelheid. Aan de andere kant, als het enzym al volledig is gebruikt, zal het veranderen van de concentratie van de andere materialen geen effect hebben.
Hoe de reactiesnelheid te bepalen?
De chemische reactie verbruikt de reactanten en creëert reactieproducten. Als resultaat kan de reactiesnelheid worden bepaald door te meten hoe snel reactanten worden verbruikt of hoeveel reactieproduct wordt gecreëerd. Afhankelijk van de reactie is het meestal het gemakkelijkst om een van de meest toegankelijke en gemakkelijk waarneembare stoffen te meten.
Bij de bovenstaande reactie van magnesium en zoutzuur produceert de reactie bijvoorbeeld waterstof die kan worden verzameld en gemeten. Voor de reactie van calciumcarbonaat en zoutzuur om koolstofdioxide en calciumchloride te produceren, kan het koolstofdioxide ook worden opgevangen. Een eenvoudigere methode zou kunnen zijn om de reactiecontainer te wegen om te bepalen hoeveel koolstofdioxide is afgegeven. Het op deze manier meten van de snelheid van een chemische reactie kan bepalen of het veranderen van de concentratie van een van de reactanten de reactiesnelheid voor het specifieke proces heeft veranderd.