Reakcje chemiczne są wszędzie wokół ciebie i wewnątrz ciebie. Oprócz reakcji biochemicznych, które umożliwiają przekształcanie cząsteczek, które jesz i oddychasz, w energię użytkową, istnieją: laboratoria przemysłowe w miastach na całym świecie produkujące chemikalia, a także produkty, które wykorzystują chemikalia do ich produkcji produkcja.
Jednym z najważniejszych aspektów reakcji, oprócz wytworzonego produktu lub produktów i odpowiedniego zaopatrzenia w reagenty, jest to, jak szybko można oczekiwać, że reakcja będzie przebiegać. Może to mieć wpływ na bezpieczeństwo, jakość produktu i inne wyniki. Jednym z czynników wpływających na szybkość reakcji, który w większości przypadków można łatwo zmienić w laboratorium, jest: temperatura. Wpływ temperatury na szybkość reakcji może mieć ogromny wpływ.
Pomyśl przez chwilę o tym, jak temperatura może wpływać na szybkość reakcji i czytaj dalej, aby uzyskać więcej informacji na temat różnych rzeczy, które mogą przyspieszyć lub spowolnić reakcje chemiczne.
Jakie czynniki wpływają na szybkość reakcji?
Wpływ temperatury na szybkość reakcji jest tylko jedną z rzeczy, które mogą wpływać na przebieg reakcji, to znaczy na to, jak szybko obecne reagenty przekształcają się w produkty. Oczywiście wiele z tych czynników jest aktywnych przez cały czas i może mieć konkurencyjny wpływ na ogólną szybkość danej reakcji.
- Stężenie reagenta: Im bardziej stężony roztwór, tym szybsza szybkość. W przypadku gazów, zwiększenie ciśnienia pośrednio ma ten efekt poprzez podniesienie stężenia.
- Stan fizyczny reagentów: Proszki upuszczone do roztworu reagują szybciej niż stałe kawałki, takie jak tabletki, ponieważ odsłaniają większą powierzchnię, aby reakcje zaszły natychmiast.
- Obecność, rodzaj i stężenie katalizatora lub inhibitora: Katalizator przyspiesza reakcję, a inhibitory ją spowalniają.
- Lekki: Światło o danej długości fali może przyspieszyć niektóre reakcje.
-
Temperatura: Większość reakcji przyspiesza wraz ze wzrostem temperatury i zaraz dowiesz się dlaczego.
Wpływ temperatury na szybkość reakcji
Z reguły wzrost temperatury o 10°C podwaja szybkość reakcji. Dlaczego wzrost temperatury może zmienić szybkość reakcji chemicznej?
Jeśli myślisz, że to dlatego, że zaangażowane cząsteczki poruszają się szybciej, gdy temperatura jest wyższa, jesteś na dobrej drodze. Temperatura jest właściwie miarą średniej energii kinetycznej cząsteczek w ruchu.
Cząsteczki w ruchu mają tendencję do pozostawania w ruchu, dopóki nie napotkają siły zewnętrznej, a gdy różne cząsteczki reagentów zmieszają się ze sobą, mają niewiele, na które można by natknąć się obok siebie.
Wraz ze wzrostem temperatury wzrasta ilość zderzeń atomowych lub molekularnych między cząsteczkami. Ale zmiana szybkości reakcji z temperaturą nie jest tylko funkcją temperatury; zamiast tego wzrost temperatury faktycznie wpływa na stałe szybkości (zapisane k) reakcji w przewidywalny sposób.
Czym jest teoria kolizji szybkości reakcji?
Kiedy cząsteczki się zderzają, mogą zrobić wiele rzeczy. To samo dotyczy dowolnych dwóch obiektów spotykających się w rzeczywistym świecie. Jeśli jechałeś na ślepo przez parking, próbując losowo dopasować swój samochód do miejsc parkingowych bez patrzenia? przy liniach na chodniku miałbyś stosunkowo małą szansę na powodzenie wyrównania pojazdu prawidłowo. Ale gdybyś zrobił to szybciej, miałbyś więcej całkowity sukcesy, nawet jeśli twój błąd oceniać pozostał taki sam.
Tak się dzieje, gdy zderzają się cząsteczki reagentów. Muszą się zderzyć, aby znaleźć się wystarczająco blisko siebie, aby móc wchodzić w interakcje, ale chociaż ten warunek jest konieczny, nie jest wystarczający. Cząsteczki muszą również znajdować się w optymalnej orientacji w przestrzeni, aby wywołać reakcję.
Ostatecznie wpływ temperatury na szybkość reakcji określa się poprzez jej wpływ na stałą szybkości k, która z kolei zależy od energia aktywacji Eza reakcji, o której mowa. Wyższe temperatury spowodują, że wyższa frakcja cząsteczek osiągnie tę minimalną energię kinetyczną potrzebną do rozpoczęcia reakcji.