ห้าปัจจัยที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา

อัตราการเกิดปฏิกิริยาเป็นการพิจารณาที่สำคัญมากในด้านเคมี โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อปฏิกิริยามีความสำคัญทางอุตสาหกรรม ปฏิกิริยาที่ดูเหมือนมีประโยชน์แต่ดำเนินไปช้าเกินไปจะไม่เป็นประโยชน์ในแง่ของการผลิตผลิตภัณฑ์ ตัวอย่างเช่น การแปลงเพชรเป็นกราไฟต์ได้รับความนิยมจากเทอร์โมไดนามิกส์ แต่โชคดีที่ดำเนินไปจนแทบจะมองไม่เห็น ในทางกลับกัน ปฏิกิริยาที่เคลื่อนที่เร็วเกินไปในบางครั้งอาจกลายเป็นอันตรายได้ อัตราการเกิดปฏิกิริยาถูกควบคุมโดยปัจจัยหลายอย่าง ซึ่งทั้งหมดนี้สามารถเปลี่ยนแปลงได้ภายใต้สภาวะควบคุม

ในเกือบทุกกรณี การเพิ่มอุณหภูมิของสารเคมีจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา ปฏิกิริยานี้เกิดจากปัจจัยที่เรียกว่า "พลังงานกระตุ้นพลังงานกระตุ้นสำหรับปฏิกิริยาคือพลังงานขั้นต่ำที่โมเลกุลทั้งสองต้องการเพื่อที่จะชนกันพร้อมกับแรงที่เพียงพอในการทำปฏิกิริยา เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โมเลกุลจะเคลื่อนที่อย่างแรงขึ้น และโมเลกุลเหล่านี้มีพลังงานกระตุ้นที่จำเป็นมากขึ้น ซึ่งจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา กฎง่ายๆ คือ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มเป็นสองเท่าในทุก ๆ 10 องศาเซลเซียสของอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น

เมื่อสารตั้งต้นทางเคมีอยู่ในสถานะเดียวกัน เช่น ทั้งสองละลายในของเหลว ความเข้มข้นของสารตั้งต้นมักจะส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา การเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นตั้งแต่หนึ่งชนิดขึ้นไปโดยปกติจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาในระดับหนึ่ง เนื่องจากจะมีโมเลกุลมากขึ้นที่จะทำปฏิกิริยาต่อหน่วยเวลา ระดับที่ปฏิกิริยาเร็วขึ้นขึ้นอยู่กับ "ลำดับ" ของปฏิกิริยา ในปฏิกิริยาของแก๊ส การเพิ่มความดันมักจะทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาในลักษณะเดียวกัน

ตัวกลางที่ใช้บรรจุปฏิกิริยาในบางครั้งอาจมีผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยา ปฏิกิริยาหลายอย่างเกิดขึ้นในตัวทำละลายบางชนิด และตัวทำละลายสามารถเพิ่มหรือลดอัตราการเกิดปฏิกิริยา ขึ้นอยู่กับว่าปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างไร คุณสามารถเร่งปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับสปีชีส์กลางที่มีประจุ ตัวอย่างเช่น โดยใช้high ตัวทำละลายขั้วเช่นน้ำซึ่งทำให้สายพันธุ์นั้นเสถียรและส่งเสริมการก่อตัวของมันและต่อมา ปฏิกิริยา.

ตัวเร่งปฏิกิริยาทำงานเพื่อเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาทำงานโดยเปลี่ยนกลไกทางกายภาพปกติของปฏิกิริยาไปเป็นกระบวนการใหม่ ซึ่งต้องใช้พลังงานกระตุ้นน้อยลง ซึ่งหมายความว่าที่อุณหภูมิใดก็ตาม โมเลกุลจำนวนมากขึ้นจะมีพลังงานกระตุ้นที่ต่ำกว่าและจะทำปฏิกิริยา ตัวเร่งปฏิกิริยาทำสิ่งนี้ได้หลายวิธี แม้ว่ากระบวนการหนึ่งสำหรับตัวเร่งปฏิกิริยาจะทำหน้าที่เป็น พื้นผิวที่ดูดซับสารเคมีชนิดต่างๆ และอยู่ในตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับปฏิกิริยาที่ตามมา

สำหรับปฏิกิริยาที่เกี่ยวข้องกับสารตั้งต้นในเฟสที่เป็นของแข็งและเป็นกลุ่ม พื้นที่ผิวที่เปิดเผยของเฟสของแข็งนั้นสามารถส่งผลต่ออัตราได้ ผลกระทบที่เห็นได้ตามปกติคือ ยิ่งพื้นที่ผิวเปิดกว้างมากเท่าใด อัตราก็จะยิ่งเร็วขึ้นเท่านั้น สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากเฟสจำนวนมากไม่มีความเข้มข้นเช่นนี้ และทำปฏิกิริยาได้เฉพาะที่พื้นผิวที่เปิดเผยเท่านั้น ตัวอย่างเช่น การเกิดสนิมหรือการเกิดออกซิเดชันของแท่งเหล็ก ซึ่งจะดำเนินการเร็วขึ้นหากพื้นที่ผิวของแท่งถูกเปิดเผยมากขึ้น