ปัจจัยอะไรที่ส่งผลต่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี?

ปฏิกิริยาเคมีเกิดขึ้นเมื่ออนุภาคชนกัน หากชนกันในทิศทางที่ถูกต้องและมีพลังงานเพียงพอ ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้น ถ้าไม่ชนกันก็ไม่มีปฏิกิริยา เนื่องจากปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับการชนและพลังงาน ปัจจัยที่ส่งผลต่อพารามิเตอร์เหล่านี้จึงสามารถเร่งความเร็วหรือชะลออัตราการเกิดปฏิกิริยาได้

ความเข้มข้นของสารตั้งต้น: หากคุณมีความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่สูงกว่า จะมีโอกาสเกิดการชนกันมากขึ้นและมีโอกาสเกิดการชนกันที่ถูกต้องมากขึ้น ที่ความเข้มข้นต่ำกว่า ไม่มีโอกาสมากที่สารตั้งต้นจะชนกันในลักษณะที่ถูกต้องเพื่อให้ได้ผลผลิต โดยทั่วไป นี่หมายความว่าความเข้มข้นที่มากขึ้นหมายถึงการชนกันต่อหน่วยเวลามากขึ้นและอัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้น

อุณหภูมิ: พลังงานจลน์ที่เกี่ยวข้องกับอนุภาคจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ ดังนั้น ยิ่งอนุภาคมีพลังงานมากเท่าไร อนุภาคก็จะยิ่งกระเด้งไปรอบๆ มากขึ้นเท่านั้น ยิ่งมันกระเด้งไปรอบๆ ก็ยิ่งมีโอกาสชนกับอนุภาคอื่นและให้ผลผลิตมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ อัตราการเกิดปฏิกิริยาจะเพิ่มขึ้นอย่างมากตามอุณหภูมิ ในทางกลับกัน อุณหภูมิจะลดลง

ความดัน: เมื่อโมเลกุลอยู่ใกล้กันมากขึ้น พวกมันก็มีแนวโน้มที่จะชนกันมากขึ้น ความดันที่เพิ่มขึ้นจะทำให้โมเลกุลอยู่ใกล้กันมากขึ้น เป็นผลให้พวกเขามีแนวโน้มที่จะชนกันและตอบสนองมากขึ้น ในทางกลับกัน ความดันที่ลดลงส่งผลให้เกิดการชนกันน้อยลง และทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาช้าลง

พื้นที่ผิว: ยิ่งมีพื้นที่ผิวมากพอที่จะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลอื่นๆ ปฏิกิริยาก็จะยิ่งเร็วขึ้น พื้นที่ผิวมากขึ้นหมายถึงการชนกันมากขึ้น และการชนกันที่มากขึ้นหมายถึงโอกาสที่การชนที่ถูกต้องจะเกิดขึ้นมากขึ้น

หากของแข็งทำปฏิกิริยากับของเหลว ปฏิกิริยาจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นหากใช้ของแข็งที่มีขนาดเล็กกว่า เนื่องจากชิ้นส่วนที่เล็กกว่าจะมีพื้นที่ผิวมากกว่าสำหรับของแข็งที่จะทำปฏิกิริยากับของเหลว ดังนั้นปฏิกิริยาสามารถดำเนินไปได้เร็วขึ้น โมเลกุลที่อยู่ด้านในของของแข็งไม่ต้องรอนานเพื่อให้เกิดปฏิกิริยากับของเหลว ซึ่งหมายความว่าโดยทั่วไป ยิ่งพื้นที่ผิวมากเท่าใด อัตราการเกิดปฏิกิริยาก็จะยิ่งเร็วขึ้น

เอฟเฟกต์เฟส: เมื่อสององค์ประกอบอยู่ในเฟสเดียวกัน พวกมันจะชนกันบ่อยขึ้น ตัวอย่างเช่น ส่วนประกอบสองอย่างที่เป็นของเหลวที่ผสมกันได้จะชนกันบ่อยกว่าส่วนประกอบที่เป็นของแข็ง เช่นเดียวกันหากทั้งคู่เป็นก๊าซ ความแตกต่างของเฟสอาจทำให้ปฏิกิริยาทำได้ยากขึ้นเนื่องจากมีการชนกันน้อยลง เป็นผลให้เฟสสามารถมีบทบาทสำคัญในความเร็วของปฏิกิริยาที่เกิดขึ้น

ตัวเร่งปฏิกิริยา: ตัวเร่งปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาเสมอ พวกมันคือสารที่มีส่วนร่วมในปฏิกิริยาเคมีโดยการเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา แต่ไม่เปลี่ยนแปลงโดยปฏิกิริยาเอง ตัวเร่งปฏิกิริยาทำหน้าที่โดยลดพลังงานกระตุ้นหรือระยะทางไปยังสถานะการเปลี่ยนแปลง

ตัวเร่งปฏิกิริยามีความสำคัญต่อปฏิกิริยาทางชีวภาพหลายอย่าง หากไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยา (มักเป็นเอนไซม์) ปฏิกิริยาหลายอย่างที่มนุษย์ต้องการเพื่อความอยู่รอดจะเกิดขึ้นช้าเกินไป การเพิ่มตัวเร่งปฏิกิริยาโปรตีนช่วยเร่งความเร็ว

• อัตราการเกิดปฏิกิริยาเร็วขึ้นด้วย: ความเข้มข้นของสารตั้งต้นที่สูงขึ้น อุณหภูมิที่สูงขึ้น ความดันที่สูงขึ้น พื้นที่ผิวที่มากขึ้น ตัวเร่งปฏิกิริยา และเมื่อสารตั้งต้นอยู่ในเฟสเดียวกัน

  อัตราการเกิดปฏิกิริยาช้าลงโดย: ความเข้มข้นของสารตั้งต้นต่ำกว่า อุณหภูมิต่ำ ความดันต่ำ พื้นที่ผิวด้านล่าง และสารตั้งต้นอยู่ในเฟสต่างๆ