Hur påverkar koncentrationen reaktionshastigheten?

Ökning av koncentrationen av reaktanter ökar i allmänhet reaktionshastigheten eftersom fler av de reagerande molekylerna eller jonerna är närvarande för att bilda reaktionsprodukterna. Detta gäller särskilt när koncentrationerna är låga och få molekyler eller joner reagerar. När koncentrationerna redan är höga uppnås ofta en gräns där ökningen av koncentrationen har liten effekt på reaktionshastigheten. När flera reaktanter är inblandade kan det hända att ökad koncentration av en av dem inte påverkar reaktionshastigheten om inte tillräckligt med andra reaktanter är tillgängliga. Sammantaget är koncentration bara en faktor som påverkar reaktionshastigheten, och förhållandet är vanligtvis inte enkelt eller linjärt.

TL; DR (för lång; Läste inte)

Reaktionshastigheten varierar i allmänhet direkt med förändringar i koncentrationerna av reaktanterna. När koncentrationen av alla reaktanter ökar interagerar fler molekyler eller joner för att bilda nya föreningar och reaktionshastigheten ökar. När koncentrationen av en reaktant minskar finns det färre av den molekylen eller jonen närvarande och reaktionshastigheten minskar. I speciella fall, såsom för höga koncentrationer, för katalytiska reaktioner eller för en enda reaktant, kan det hända att ändring av koncentrationen av reaktanter inte påverkar reaktionshastigheten.

instagram story viewer

Hur reaktionshastigheten förändras

I en typisk kemisk reaktion reagerar flera ämnen för att bilda nya produkter. Ämnena kan föras samman som gaser, vätskor eller i lösning, och hur mycket av varje reaktant som är närvarande påverkar hur snabbt reaktionen fortskrider. Ofta finns det mer än tillräckligt med en reaktant, och reaktionshastigheten beror på de andra närvarande reaktanterna. Ibland kan reaktionshastigheten bero på koncentrationen av alla reaktanter, och ibland är katalysatorer närvarande och hjälper till att bestämma reaktionshastigheten. Beroende på den specifika situationen kan ändring av koncentrationen av en reaktant inte ha någon effekt.

Till exempel införs magnesium i reaktionen mellan magnesium och saltsyra som ett fast ämne medan saltsyran är i lösning. Vanligtvis reagerar syran med magnesiumatomer från metallen, och när metallen äts bort fortsätter reaktionen. När mer saltsyra är i lösning och koncentrationen är högre äter fler saltsyrajoner bort på metallen och reaktionen påskyndas.

På liknande sätt, när kalciumkarbonat reagerar med saltsyra, ökar koncentrationen av syran snabbare reaktionshastigheten så länge som tillräckligt med kalciumkarbonat är närvarande. Kalciumkarbonatet är ett vitt pulver som blandas med vatten men inte löses upp. När den reagerar med saltsyran bildar den löslig kalciumklorid och koldioxid avges. Att öka koncentrationen av kalciumkarbonat när det redan finns mycket i lösningen har ingen effekt på reaktionshastigheten.

Ibland beror en reaktion på att katalysatorer ska fortsätta. I så fall kan förändring av katalysatorns koncentration påskynda eller sakta ner reaktionen. Exempelvis påskyndar enzymer biologiska reaktioner, och deras koncentration påverkar reaktionshastigheten. Å andra sidan, om enzymet redan används fullt ut, kommer det inte att ha någon effekt att ändra koncentrationen av de andra materialen.

Hur man bestämmer reaktionshastigheten

Den kemiska reaktionen förbrukar reaktanterna och skapar reaktionsprodukter. Som ett resultat kan reaktionshastigheten bestämmas genom att mäta hur snabbt reaktanter konsumeras eller hur mycket reaktionsprodukt som skapas. Beroende på reaktion är det oftast enklast att mäta ett av de mest tillgängliga och lätt observerade ämnena.

Till exempel, i reaktionen av magnesium och saltsyra ovan, producerar reaktionen väte som kan uppsamlas och mätas. För reaktion av kalciumkarbonat och saltsyra för att producera koldioxid och kalciumklorid kan koldioxiden också samlas upp. En enklare metod kan vara att väga reaktionsbehållaren för att bestämma hur mycket koldioxid som har avgivits. Att mäta hastigheten för en kemisk reaktion på detta sätt kan avgöra om ändring av koncentrationen av en av reaktanterna har förändrat reaktionshastigheten för den specifika processen.

Teachs.ru
  • Dela med sig
instagram viewer