Chemické reakcie sú všade okolo vás a vo vašom vnútri. Okrem biochemických reakcií, ktoré vám umožňujú transformovať molekuly, ktoré zjete a dýchate, na využiteľnú energiu existujú priemyselné laboratóriá v mestách po celom svete vyrábajúce chemikálie a výrobky, ktoré sa pri ich výrobe spoliehajú na chemikálie výroba.
Jedným z najdôležitejších aspektov reakcie, okrem toho, že produkt alebo produkty produkujú a majú správny prísun reaktantov, je to, ako rýchlo sa dá očakávať, že reakcia bude prebiehať. To môže mať vplyv na bezpečnosť, kvalitu produktu a ďalšie výsledky. Jedným z faktorov ovplyvňujúcich reakčné rýchlosti, ktorý sa dá vo väčšine prípadov v laboratóriu ľahko zmeniť, je teplota. Vplyv teploty na rýchlosť reakcie môže mať obrovský vplyv.
Zamyslite sa na chvíľu nad tým, ako by sa dalo očakávať, že teplota ovplyvní reakčné rýchlosti, a prečítajte si ďalšie informácie o rôznych veciach, ktoré môžu urýchliť alebo spomaliť chemické reakcie.
Aké faktory ovplyvňujú reakčné sadzby?
Vplyv teploty na rýchlosť reakcie je len jednou z vecí, ktoré môžu ovplyvniť priebeh reakcie, to znamená, ako rýchlo sa akékoľvek prítomné reaktanty premenia na produkty. Mnohé z týchto faktorov sú samozrejme stále aktívne a môžu mať konkurenčný vplyv na celkovú rýchlosť danej reakcie.
- Koncentrácia reaktantu: Čím je roztok koncentrovanejší, tým rýchlejšia je rýchlosť. Pre plyny má nepriame zvýšenie tlaku tento efekt zvýšením koncentrácie.
- Fyzikálny stav reaktantov: Prášky kvapkajúce do roztoku reagujú rýchlejšie ako pevné kúsky ako tablety, pretože vystavujú väčšiu plochu povrchu pre okamžité reakcie.
- Prítomnosť, typ a koncentrácia katalyzátora alebo inhibítora: Katalyzátor urýchľuje reakciu, zatiaľ čo inhibítory ich spomaľujú.
- Svetlo: Svetlo danej vlnovej dĺžky môže urýchliť niektoré reakcie.
-
Teplota: Väčšina reakcií sa zrýchľuje so zvyšujúcou sa teplotou a vy sa už chystáte dozvedieť prečo.
Vplyv teploty na rýchlosť reakcie
Spravidla platí, že zvýšenie teploty o 10 ° C zdvojnásobuje reakčnú rýchlosť. Prečo by zvýšenie teploty mohlo zmeniť rýchlosť chemickej reakcie?
Ak si myslíte, že je to preto, že zúčastnené molekuly sa pri vyššej teplote pohybujú rýchlejšie, ste na dobrej ceste. Teplota je vlastne mierka priemernej kinetickej energie molekúl v pohybe.
Molekuly v pohybe majú tendenciu zostať v pohybe, kým nenarazia na vonkajšiu silu, a keď sa rôzne molekuly reaktantu zmiešajú dokopy, má toho málo vedľa seba.
Pri zvyšovaní teploty sa zvyšuje množstvo atómových alebo molekulárnych kolízií medzi molekulami. Zmena rýchlosti reakcie s teplotou však nie je len funkciou teploty; namiesto toho zvýšenia teploty v skutočnosti ovplyvňujú rýchlostné konštanty (písané k) reakcií predvídateľným spôsobom.
Aká je kolízna teória reakčných rýchlostí?
Keď sa molekuly zrazia, dokážu veľa vecí. To isté platí pre všetky dva objekty, ktoré sa v skutočnom svete stretnú. Keby ste išli naslepo po parkovisku a snažili ste sa náhodne zmestiť svoje auto na parkovacie miesta bez toho, aby ste sa pozreli pri líniách na chodníku by ste mali relatívne malú šancu na úspech v zoradení vozidla správne. Keby ste to však urobili rýchlejšie, mali by ste viac Celkom uspeje, aj keď je vaša chyba sadzba zostal rovnaký.
To je druh toho, čo sa stane, keď sa zrazia molekuly reaktantu. Musia sa zraziť, aby boli dostatočne blízko na to, aby mohli interagovať, ale hoci je táto podmienka nevyhnutná, nie je dostatočná. Molekuly musia byť tiež v optimálnej orientácii v priestore, aby vyvolali reakciu.
Nakoniec sa vplyv teploty na reakčnú rýchlosť určí prostredníctvom jej vplyvu na rýchlostnú konštantu k, ktorá zase závisí od aktivačná energia Ea príslušnej reakcie. Pri vyšších teplotách vyššia frakcia molekúl dosiahne túto minimálnu kinetickú energiu potrebnú na spustenie reakcie.
