Скорость химической реакции относится к скорости, с которой реагенты превращаются в продукты, вещества, образующиеся в результате реакции. Теория столкновений объясняет, что химические реакции происходят с разной скоростью, предполагая, что для того, чтобы реакция продолжалась, в системе должно быть достаточно энергии, чтобы частицы реагента столкнулись, разорвали химические связи и образовали конечный продукт. Масса частиц реагента определяет площадь поверхности, подверженной возможным столкновениям.
Скорость реакции
Несколько факторов, включая массу и концентрацию частиц, которые могут вступить в реакцию, влияют на скорость химической реакции. Все, что влияет на количество столкновений между частицами, также влияет на скорость реакции. Более мелкие частицы реагента с меньшей массой увеличивают вероятность столкновений, что увеличивает скорость реакции. Массивная сложная молекула с удаленными реактивными центрами будет медленно реагировать, независимо от того, сколько столкновений произойдет. Это приводит к низкой скорости реакции. Реакция с участием менее массивных частиц с большей площадью поверхности, доступной для столкновений, будет происходить быстрее.
Концентрация
Концентрация реагентов определяет скорость реакции. В простых реакциях увеличение концентрации реагентов ускоряет реакцию. Чем больше столкновений с течением времени, тем быстрее может развиваться реакция. Маленькие частицы имеют меньшую массу и большую площадь поверхности, доступную для столкновений других частиц. Однако в других, более сложных механизмах реакции это не всегда верно. Это часто наблюдается в реакциях с участием огромных белковых молекул с большими массами и запутанными конструкции с местами реакции, глубоко погруженными в них, к которым нелегко подойти при столкновении частицы.
Температура
Нагревание вкладывает больше кинетической энергии в реакцию, заставляя частицы двигаться быстрее, что приводит к большему количеству столкновений и увеличению скорости реакции. Для возбуждения более мелких частиц с меньшей массой требуется меньше тепла, но это может иметь отрицательные результаты с большими массивными молекулами, такими как белки. Слишком большое количество тепла может денатурировать белки, заставляя их структуры поглощать энергию и разрывать связи, удерживающие части молекул вместе.
Размер и масса частиц
Если один из реагентов является твердым, реакция будет протекать быстрее, если его измельчить до порошка или разложить на части. Это увеличивает его площадь поверхности и подвергает большее количество мелких частиц с меньшей массой, но большей площадью поверхности другим реагентам в реакции. Вероятность столкновения частиц увеличивается с увеличением скорости реакции.
График зависимости времени от общего количества произведенного продукта показывает, что обычно начинаются химические реакции. с высокой скоростью, когда концентрации реагентов максимальны, и постепенно замедляется по мере того, как реагенты истощены. Когда линия достигает плато и становится горизонтальной, реакция завершена.