Kemične reakcije so povsod okoli vas in znotraj vas. Poleg biokemičnih reakcij, ki vam omogočajo, da molekule, ki jih jeste in dihate, spremenite v uporabno energijo, obstajajo tudi druge industrijski laboratoriji v mestih po vsem svetu, ki proizvajajo kemikalije in izdelke, ki se pri njih zanašajo na kemikalije proizvodnjo.
Eden najpomembnejših vidikov reakcije je poleg produkta ali izdelkov, ki jih proizvedejo in imajo ustrezno zalogo reaktantov, tudi to, kako hitro lahko pričakujemo, da bo reakcija potekala. To lahko vpliva na varnost, kakovost izdelkov in druge rezultate. Eden od dejavnikov, ki vplivajo na hitrost reakcije in ga je v večini primerov v laboratoriju mogoče enostavno spremeniti, je temperatura. Vpliv temperature na hitrost reakcije ima lahko izjemen vpliv.
Za trenutek pomislite, kako bi lahko temperatura pričakovala vpliv na hitrost reakcij, in preberite, če želite več vpogleda v različne stvari, ki lahko pospešijo ali upočasnijo kemične reakcije.
Kateri dejavniki vplivajo na stopnje reakcij?
Vpliv temperature na hitrost reakcije je le ena od stvari, ki lahko vplivajo na to, kako poteka reakcija, torej na to, kako hitro se kakršni koli prisotni reaktanti spremenijo v produkte. Seveda je veliko teh dejavnikov ves čas dejavnih in imajo lahko konkurenčne vplive na splošno hitrost dane reakcije.
- Koncentracija reaktanta: Bolj koncentrirana raztopina je hitrejša. Pri plinih ima posredno povečanje tlaka ta učinek zvišanje koncentracije.
- Fizikalno stanje reaktantov: Praški, ki se spustijo v raztopino, reagirajo hitreje kot trdni kosi, kot tablete, ker izpostavijo večjo površino, da lahko takoj pride do reakcij.
- Prisotnost, vrsta in koncentracija katalizatorja ali zaviralca: Katalizator pospeši reakcijo, medtem ko jih zaviralci upočasnijo.
- Svetloba: Luč dane valovne dolžine lahko pospeši nekatere reakcije.
-
Temperatura: Večina reakcij se pospeši z naraščanjem temperature in kmalu boste izvedeli, zakaj.
Vpliv temperature na hitrost reakcije
Praviloma dvig temperature za 10 ° C podvoji hitrost reakcije. Zakaj lahko zvišanje temperature spremeni hitrost kemijske reakcije?
Če mislite, da se zato molekule hitreje premikajo, ko je temperatura višja, ste na pravi poti. Temperatura je dejansko merilo povprečne kinetične energije molekul v gibanju.
Molekule v gibanju ponavadi ostanejo v gibanju, dokler ne naletijo na zunanjo silo, in ko se različne reaktantne molekule pomešajo, nimajo med seboj le malo.
Ko se temperatura poveča, se poveča količina atomskih ali molekularnih trkov med molekulami. Toda sprememba hitrosti reakcije s temperaturo ni le funkcija temperature; namesto tega povišanje temperature dejansko vpliva na konstante hitrosti (zapisanih k) reakcij na predvidljiv način.
Kaj je teorija trkov reakcijskih stopenj?
Ko molekule trčijo, lahko storijo več stvari. Enako velja za katera koli dva predmeta, ki se srečata v resničnem svetu. Če ste vozili na slepo, čeprav je parkirišče poskušalo vaš avto naključno namestiti na parkirna mesta, ne da bi ga gledali na progah na pločniku bi imeli razmeroma majhne možnosti za uspeh postavitve vozila v vrsto pravilno. Če pa bi to naredili hitreje, bi jih imeli več skupaj uspeh, tudi če je vaša napaka oceniti ostala enaka.
To se nekako zgodi, ko molekule reaktantov trčijo. Trčiti morajo, da so dovolj blizu, da lahko medsebojno sodelujejo, a čeprav je ta pogoj nujen, ni dovolj. Molekule morajo biti tudi v optimalni orientaciji v vesolju, da sprožijo reakcijo.
Na koncu vpliv temperature na hitrost reakcije določimo s svojim vplivom na konstanto hitrosti k, ki pa je odvisna od aktivacijska energija Ea zadevne reakcije. Pri višjih temperaturah bo višji delež molekul dosegel to minimalno kinetično energijo, potrebno za začetek reakcije.