Reakcja chemiczna zachodzi, gdy cząstki zderzają się. Jeśli zderzają się we właściwej orientacji iz wystarczającą energią, następuje reakcja. Jeśli się nie zderzą, nie może być żadnej reakcji. Ponieważ reakcje zależą od zderzeń i energii, czynniki wpływające na te parametry mogą przyspieszyć lub spowolnić szybkość reakcji.
Co wpływa na szybkość reakcji?
Stężenie reagenta: Jeśli masz wyższe stężenie reagentów, istnieje większa szansa na kolizje, a tym samym większa szansa na zajście właściwej kolizji. Przy niższym stężeniu nie ma tak dużej szansy, że reagenty zderzą się we właściwy sposób, aby otrzymać produkt. Ogólnie oznacza to, że większa koncentracja oznacza więcej kolizji w jednostce czasu i szybszą reakcję.
Temperatura: Energia kinetyczna związana z cząstkami wzrasta wraz z temperaturą. W związku z tym im więcej energii ma cząsteczka, tym bardziej się odbija. Im bardziej się odbija, tym bardziej prawdopodobne jest zderzenie się z inną cząstką i uzyskanie produktu. Z tego powodu szybkość reakcji znacznie wzrasta wraz z temperaturą. Z drugiej strony maleje wraz ze spadkiem temperatury.
Nacisk: Kiedy cząsteczki są bliżej siebie, bardziej prawdopodobne jest, że się zderzą. Wzrost ciśnienia zwiększa odległość między cząsteczkami. W rezultacie będą bardziej skłonni do zderzeń i reakcji. Z drugiej strony spadek ciśnienia skutkuje mniejszą liczbą zderzeń, a tym samym wolniejszą szybkością reakcji.
Powierzchnia: Im większa powierzchnia jest dostępna do reagowania z innymi cząsteczkami, tym szybciej zachodzi reakcja. Większa powierzchnia oznacza więcej kolizji. A więcej kolizji oznacza większe szanse na poprawną kolizję.
Jeśli ciało stałe reaguje z cieczą, reakcja będzie przebiegać szybciej, jeśli użyje się mniejszych kawałków ciała stałego. Dzieje się tak, ponieważ w przypadku mniejszych kawałków, ciało stałe ma większą powierzchnię do interakcji z cieczą. W ten sposób reakcja może przebiegać szybciej. Cząsteczki wewnątrz ciała stałego nie muszą czekać tak długo na interakcję z cieczą. Oznacza to, że generalnie im większa powierzchnia, tym większa szybkość reakcji.
Efekty fazowe: Kiedy dwa składniki są w tej samej fazie, zderzają się częściej. Na przykład dwa składniki, które są mieszalnymi cieczami, będą się zderzać częściej, niż gdyby jeden był ciałem stałym. To samo dotyczy obu gazów. Różnica faz może utrudnić reakcję, ponieważ jest mniej kolizji. W rezultacie faza może odgrywać dużą rolę w szybkości postępu reakcji.
Katalizatory: Katalizatory zawsze przyspieszają reakcję. Są to substancje, które uczestniczą w reakcji chemicznej poprzez zwiększenie szybkości reakcji, ale pozostają niezmienione przez samą reakcję. Katalizatory działają poprzez obniżenie energii aktywacji lub odległości do stanu przejściowego.
Katalizatory są niezbędne w wielu reakcjach biologicznych. Bez katalizatora (często enzymu) wiele reakcji, których ludzie potrzebują do przetrwania, zachodziłoby zbyt wolno. Dodanie katalizatorów białkowych przyspiesza działanie.
Wskazówki
-
Szybkość reakcji przyspiesza: wyższe stężenie reagentów, wyższa temperatura, wyższe ciśnienie, większa powierzchnia, katalizatory oraz gdy reagenty znajdują się w tej samej fazie.
Szybkość reakcji spowalniają: niższe stężenie reagentów, niska temperatura, niskie ciśnienie, mniejsza powierzchnia i różne fazy reagentów.