Zwiększenie stężenia reagentów generalnie zwiększa szybkość reakcji, ponieważ więcej reagujących cząsteczek lub jonów jest obecnych, tworząc produkty reakcji. Jest to szczególnie ważne, gdy stężenia są niskie i niewiele cząsteczek lub jonów reaguje. Gdy stężenia są już wysokie, często osiąga się granicę, w której zwiększenie stężenia ma niewielki wpływ na szybkość reakcji. Gdy zaangażowanych jest kilka reagentów, zwiększenie stężenia jednego z nich może nie wpłynąć na szybkość reakcji, jeśli dostępna jest niewystarczająca ilość innych reagentów. Ogólnie rzecz biorąc, stężenie jest tylko jednym z czynników wpływających na szybkość reakcji, a zależność zwykle nie jest prosta ani liniowa.
TL; DR (zbyt długi; Nie czytałem)
Ogólnie szybkość reakcji zmienia się bezpośrednio wraz ze zmianami stężenia reagentów. Gdy stężenie wszystkich reagentów wzrasta, więcej cząsteczek lub jonów oddziałuje, tworząc nowe związki, a szybkość reakcji wzrasta. Gdy stężenie reagenta spada, jest mniej tej cząsteczki lub jonu, a szybkość reakcji maleje. W szczególnych przypadkach, takich jak wysokie stężenia, reakcje katalityczne lub pojedynczy reagent, zmiana stężenia reagentów może nie wpływać na szybkość reakcji.
Jak zmienia się szybkość reakcji
W typowej reakcji chemicznej kilka substancji reaguje, tworząc nowe produkty. Substancje mogą być łączone jako gazy, ciecze lub w roztworze, a ilość każdego reagenta jest obecna, wpływa na szybkość przebiegu reakcji. Często jest więcej niż wystarczająca ilość jednego reagenta, a szybkość reakcji zależy od innych obecnych reagentów. Czasami szybkość reakcji może zależeć od stężenia wszystkich reagentów, a czasami katalizatory są obecne i pomagają określić szybkość reakcji. W zależności od konkretnej sytuacji zmiana stężenia jednego reagenta może nie mieć wpływu.
Na przykład w reakcji pomiędzy magnezem i kwasem solnym magnez jest wprowadzany w postaci ciała stałego, podczas gdy kwas solny jest w roztworze. Zazwyczaj kwas reaguje z atomami magnezu z metalu, a gdy metal jest zjadany, reakcja postępuje. Gdy w roztworze znajduje się więcej kwasu chlorowodorowego i stężenie jest wyższe, więcej jonów kwasu chlorowodorowego niszczy metal i reakcja przyspiesza.
Podobnie, gdy węglan wapnia reaguje z kwasem solnym, zwiększenie stężenia kwasu przyspiesza szybkość reakcji, o ile obecna jest wystarczająca ilość węglanu wapnia. Węglan wapnia jest białym proszkiem, który miesza się z wodą, ale nie rozpuszcza się. W reakcji z kwasem solnym tworzy rozpuszczalny chlorek wapnia i wydziela się dwutlenek węgla. Zwiększenie stężenia węglanu wapnia, gdy w roztworze jest już dużo, nie będzie miało wpływu na szybkość reakcji.
Czasami reakcja zależy od katalizatorów. W takim przypadku zmiana stężenia katalizatora może przyspieszyć lub spowolnić reakcję. Na przykład enzymy przyspieszają reakcje biologiczne, a ich stężenie wpływa na szybkość reakcji. Z drugiej strony, jeśli enzym jest już w pełni wykorzystany, zmiana stężenia innych materiałów nie przyniesie efektu.
Jak określić szybkość reakcji
Reakcja chemiczna zużywa reagenty i tworzy produkty reakcji. W rezultacie szybkość reakcji można określić, mierząc, jak szybko reagenty są zużywane lub ile powstaje produkt reakcji. W zależności od reakcji zwykle najłatwiej jest zmierzyć jedną z najbardziej dostępnych i łatwo obserwowalnych substancji.
Na przykład, w powyższej reakcji magnezu i kwasu chlorowodorowego, reakcja wytwarza wodór, który można zebrać i zmierzyć. W przypadku reakcji węglanu wapnia i kwasu chlorowodorowego w celu wytworzenia dwutlenku węgla i chlorku wapnia, dwutlenek węgla można również zebrać. Łatwiejszą metodą może być zważenie pojemnika reakcyjnego w celu określenia ilości wydzielonego dwutlenku węgla. Pomiar szybkości reakcji chemicznej w ten sposób może określić, czy zmiana stężenia jednego z reagentów zmieniła szybkość reakcji dla danego procesu.