Vijf factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden Re

De snelheid van een reactie is een zeer belangrijke overweging in de chemie, vooral wanneer reacties van industrieel belang zijn. Een reactie die nuttig lijkt maar te langzaam verloopt, zal niet helpen bij het maken van een product. De omzetting van diamant in grafiet, bijvoorbeeld, wordt begunstigd door de thermodynamica, maar verloopt gelukkig bijna onmerkbaar. Omgekeerd kunnen reacties die te snel gaan soms gevaarlijk worden. De reactiesnelheid wordt bepaald door meerdere factoren, die allemaal onder gecontroleerde omstandigheden kunnen worden gevarieerd.

In bijna alle gevallen verhoogt het verhogen van de temperatuur van chemicaliën de reactiesnelheid. Deze reactie is te wijten aan een factor die bekend staat als "activeringsenergie." De activeringsenergie voor een reactie is de minimale energie die twee moleculen nodig hebben om met voldoende kracht tegen elkaar te botsen om te reageren. Naarmate de temperatuur stijgt, bewegen moleculen krachtiger, en meer van hen hebben de vereiste activeringsenergie, waardoor de reactiesnelheid toeneemt. Een zeer ruwe vuistregel is dat de snelheid van een reactie verdubbelt voor elke 10 graden Celsius temperatuurstijging.

Wanneer chemische reactanten zich in dezelfde staat bevinden - beide opgelost in een vloeistof, bijvoorbeeld - beïnvloedt de concentratie van de reactanten typisch de reactiesnelheid. Het verhogen van de concentratie van een of meer reactanten zal normaal gesproken de reactiesnelheid tot op zekere hoogte verhogen, aangezien er meer moleculen zullen zijn om per tijdseenheid te reageren. De mate waarin de reactie versnelt, hangt af van de specifieke "volgorde" van de reactie. Bij gasfasereacties zal het verhogen van de druk vaak de reactiesnelheid op een vergelijkbare manier verhogen.

Het specifieke medium dat wordt gebruikt om de reactie te bevatten, kan soms een effect hebben op de reactiesnelheid. Veel reacties vinden plaats in een of ander oplosmiddel en het oplosmiddel kan de reactiesnelheid verhogen of verlagen, afhankelijk van hoe de reactie plaatsvindt. Je kunt reacties versnellen waarbij een geladen tussensoort betrokken is, bijvoorbeeld door een zeer a polair oplosmiddel zoals water, dat die soort stabiliseert en de vorming en daaropvolgende reactie.

Katalysatoren werken om de reactiesnelheid te verhogen. Een katalysator werkt door het normale fysieke mechanisme van de reactie te veranderen in een nieuw proces, waarvoor minder activeringsenergie nodig is. Dit betekent dat bij elke gegeven temperatuur meer moleculen die lagere activeringsenergie zullen hebben en zullen reageren. Katalysatoren bereiken dit op verschillende manieren, hoewel één proces is dat de katalysator fungeert als een oppervlak waar chemische stoffen worden geabsorbeerd en in een gunstige positie worden gehouden voor de daaropvolgende reactie.

Voor reacties waarbij een of meer vaste, bulkfasereactanten betrokken zijn, kan het blootgestelde oppervlak van die vaste fase de snelheid beïnvloeden. Het effect dat normaal gesproken wordt waargenomen, is dat hoe groter het blootgestelde oppervlak, hoe sneller de snelheid. Dit gebeurt omdat een bulkfase als zodanig geen concentratie heeft en dus alleen aan het blootgestelde oppervlak kan reageren. Een voorbeeld is het roesten of oxideren van een ijzeren staaf, die sneller zal verlopen als er meer oppervlakte van de staaf wordt blootgesteld.