Een chemische reactie vindt plaats wanneer deeltjes botsen. Als ze in de juiste richting en met voldoende energie botsen, vindt er een reactie plaats. Als ze niet botsen, kan er geen reactie zijn. Omdat reacties afhankelijk zijn van botsingen en energie, kunnen factoren die deze parameters beïnvloeden de reactiesnelheid versnellen of vertragen.
Wat beïnvloedt de reactiesnelheid?
Reactantconcentratie: Als je een hogere reactantconcentratie hebt, is er een grotere kans op botsingen en dus een grotere kans dat de juiste botsing plaatsvindt. Bij een lagere concentratie is de kans kleiner dat de reactanten op de juiste manier botsen om product te krijgen. In het algemeen betekent dit dat een grotere concentratie meer botsingen per tijdseenheid en een snellere reactiesnelheid betekent.
Temperatuur: De kinetische energie geassocieerd met deeltjes neemt toe met de temperatuur. Als zodanig, hoe meer energie een deeltje heeft, hoe meer het rondkaatst. Hoe meer het rondstuitert, hoe groter de kans dat het botst met een ander deeltje en product oplevert. Om deze reden neemt de reactiesnelheid sterk toe met de temperatuur. Aan de andere kant neemt het af naarmate de temperatuur daalt.
Druk: Wanneer moleculen dichter bij elkaar staan, is de kans groter dat ze botsen. Een toename van de druk verhoogt hoe dicht moleculen bij elkaar zijn. Als gevolg hiervan zullen ze eerder botsen en reageren. Aan de andere kant resulteert een drukverlaging in minder botsingen en dus een langzamere reactiesnelheid.
Oppervlakte: Hoe meer oppervlakte er beschikbaar is om met andere moleculen te reageren, hoe sneller een reactie plaatsvindt. Meer oppervlakte betekent meer botsingen. En meer aanrijdingen betekent meer kans op de juiste aanrijding.
Als een vaste stof reageert met een vloeistof, zal de reactie sneller plaatsvinden als kleinere stukjes van de vaste stof worden gebruikt. Dit komt omdat met kleinere stukken er meer oppervlakte is voor de vaste stof om in wisselwerking te treden met de vloeistof. Zo kan de reactie sneller verlopen. De moleculen aan de binnenkant van de vaste stof hoeven niet zo lang te wachten op interactie met de vloeistof. Dit betekent dat in het algemeen, hoe groter het oppervlak, hoe sneller de reactiesnelheid.
Fase-effecten: Wanneer twee componenten zich in dezelfde fase bevinden, botsen ze vaker. Twee componenten die beide mengbare vloeistoffen zijn, zullen bijvoorbeeld vaker botsen dan wanneer één een vaste stof zou zijn. Hetzelfde geldt als beide gassen zijn. Verschil in fase kan de reactie moeilijker maken omdat er minder botsingen zijn. Als gevolg hiervan kan fase een grote rol spelen in hoe snel een reactie verloopt.
Katalysatoren: Katalysatoren versnellen altijd een reactie. Het zijn stoffen die deelnemen aan een chemische reactie door de reactiesnelheid te verhogen, maar die door de reactie zelf onveranderd blijven. Katalysatoren werken door de activeringsenergie of de afstand tot de overgangstoestand te verlagen.
Katalysatoren zijn van vitaal belang in veel biologische reacties. Zonder een katalysator (vaak een enzym) zouden veel van de reacties die mensen nodig hebben om te overleven te langzaam verlopen. De toevoeging van eiwitkatalysatoren versnelt de zaken.
Tips
-
De reactiesnelheid wordt versneld met: hogere reactantconcentratie, hogere temperatuur, hogere druk, groter oppervlak, katalysatoren en wanneer de reactanten zich in dezelfde fase bevinden.
De reactiesnelheid wordt vertraagd door: lagere reactantconcentratie, lage temperatuur, lage druk, kleiner oppervlak en de reactanten die zich in verschillende fasen bevinden.