Хімічна реакція відбувається при зіткненні частинок. Якщо вони стикаються в правильній орієнтації та з достатньою кількістю енергії, тоді відбувається реакція. Якщо вони не зіткнуться, реакції бути не може. Оскільки реакції залежать від зіткнень та енергії, фактори, що впливають на ці параметри, можуть або прискорити, або уповільнити швидкість реакції.
Що впливає на швидкість реакції?
Концентрація реагенту: Якщо у вас вища концентрація реагенту, то більша ймовірність зіткнень і, отже, більша ймовірність правильного зіткнення. При меншій концентрації немає такої великої ймовірності, що реагенти зіткнуться належним чином, щоб отримати продукт. Загалом це означає, що більша концентрація означає більше зіткнень за одиницю часу і швидшу швидкість реакції.
Температура: Кінетична енергія, пов'язана з частинками, зростає із збільшенням температури. Таким чином, чим більше енергії має частинка, тим більше вона відскакує навколо. Чим більше воно відскакує, тим більша ймовірність зіткнення з іншою частинкою і отримання продукту. З цієї причини швидкість реакції сильно зростає із збільшенням температури. З іншого боку, вона зменшується в міру зниження температури.
Тиск: Коли молекули знаходяться ближче, вони частіше стикаються. Збільшення тиску збільшує наближення молекул одна до одної. В результаті вони будуть частіше стикатися і реагувати. З іншого боку, зниження тиску призводить до меншої кількості зіткнень і, отже, до повільнішої швидкості реакції.
Область поверхні: Чим більше поверхні доступно для реакції з іншими молекулами, тим швидше відбувається реакція. Більша площа поверхні означає більше зіткнень. І більше зіткнень означає більше шансів на правильне зіткнення.
Якщо тверда речовина реагує з рідиною, реакція відбуватиметься швидше, якщо використовувати менші шматки твердої речовини. Це пов’язано з тим, що при менших шматочках тверда речовина має більше площі для взаємодії з рідиною. Таким чином, реакція може протікати швидше. Молекулам, що знаходяться всередині твердої речовини, не потрібно так довго чекати взаємодії з рідиною. Це означає, що в цілому, чим більша площа поверхні, тим швидше швидкість реакції.
Ефекти фази: Коли два компоненти знаходяться в одній фазі, вони частіше стикаються. Наприклад, два компоненти, які є обома змішуваними рідинами, зіштовхуватимуться частіше, ніж якби один був твердим. Те саме справедливо, якщо обидва є газами. Різниця у фазі може ускладнити реакцію, оскільки зіткнень менше. В результаті фаза може зіграти велику роль у тому, як швидко протікає реакція.
Каталізатори: Каталізатори завжди прискорюють реакцію. Вони є речовинами, які беруть участь у хімічній реакції, збільшуючи швидкість реакції, але не змінюються самою реакцією. Каталізатори діють, знижуючи енергію активації або відстань до перехідного стану.
Каталізатори життєво важливі для багатьох біологічних реакцій. Без каталізатора (часто ферменту) багато реакцій, необхідних людині, щоб вижити, відбувалися б занадто повільно. Додавання білкових каталізаторів пришвидшує процес.
Поради
-
Швидкість реакції прискорюється: вищою концентрацією реагенту, вищою температурою, вищим тиском, більшою площею поверхні, каталізаторами та коли реагенти знаходяться в одній фазі.
Швидкість реакції сповільнюється за рахунок: нижчої концентрації реагенту, низької температури, низького тиску, нижчої площі поверхні та реагентів, що перебувають у різних фазах.