Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui

Geiras Pettersenas / Getty Images

Naudinga numatyti, ar veiksmas paveiks cheminės reakcijos greitį. Keletas veiksnių gali turėti įtakos cheminės reakcijos greičiui.

Apskritai veiksnys, padidinantis susidūrimų tarp dalelių skaičių, padidins reakcijos greitį, o veiksnys, kuris sumažina susidūrimų tarp dalelių skaičių, sumažins dalelių susidūrimų skaičių. cheminė reakcija norma.

Reagentų koncentracija

Didesnė reagentų koncentracija sukelia efektyvesnius susidūrimus per laiko vienetą, o tai padidina reakcijos greitį (išskyrus nulinės eilės reakcijas). Panašiai didesnė produktų koncentracija paprastai siejama su mažesne koncentracija. reakcijos greitis .

Naudoti dalinis slėgis dujinės būsenos reagentų, kaip jų koncentracijos matas.

Temperatūra

Paprastai temperatūros padidėjimą lydi reakcijos greičio padidėjimas. Temperatūra yra matas kinetinė energija sistemos, todėl aukštesnė temperatūra reiškia didesnę vidutinę molekulių kinetinę energiją ir daugiau susidūrimų per laiko vienetą.

Bendroji daugelio (ne visų) cheminių reakcijų taisyklė yra ta, kad reakcijos greitis padidės maždaug dvigubai, kai temperatūra padidės 10 laipsnių Celsijaus. Kai temperatūra pasiekia tam tikrą tašką, kai kurios cheminės medžiagos gali pakisti (pvz., baltymų denatūravimas) ir cheminė reakcija sulėtės arba sustos.

Vidutinė arba medžiagos būsena

Kursas a cheminė reakcija priklauso nuo terpės, kurioje vyksta reakcija. Gali skirtis, ar terpė yra vandeninė, ar organinė; polinis arba nepolinis; arba skystas, kietas arba dujinis.

Reakcijos su skysčiais ir ypač kietosiomis medžiagomis priklauso nuo turimo paviršiaus ploto. Kietųjų medžiagų atveju reagentų forma ir dydis labai priklauso nuo reakcijos greičio.

Katalizatorių ir konkurentų buvimas

Katalizatoriai (pvz., fermentai) sumažina cheminės reakcijos aktyvinimo energiją ir padidina cheminės reakcijos greitį, nenaudojant jo procese.

Katalizatoriai veikia didindami susidūrimų tarp reagentų dažnį, keisdami reagentų orientaciją, kad daugiau susidūrimų būtų veiksmingesni, sumažinant tarpmolekulinį ryšį tarp reagento molekulių arba paaukodami elektronų tankį reagentams. Katalizatoriaus buvimas padeda reakcijai greičiau pasiekti pusiausvyrą.

Be katalizatorių, reakciją gali paveikti ir kitos cheminės rūšys. Vandenilio jonų skaičius (vandeninių tirpalų pH) gali keisti a reakcijos greitis . Kitos cheminės rūšys gali konkuruoti dėl reagento arba pakeisti orientaciją, ryšį, elektronų tankis ir tt, taip sumažinant reakcijos greitį.

Slėgis

Padidinus reakcijos slėgį, padidėja tikimybė, kad reagentai sąveikaus vienas su kitu, taip padidindami reakcijos greitį. Kaip ir galima tikėtis, šis veiksnys yra svarbus reakcijoms, kuriose dalyvauja dujos, o ne skysčių ir kietųjų medžiagų atveju.

Maišymas

Reagentų maišymas padidina jų gebėjimą sąveikauti, todėl padidėja cheminės reakcijos greitis.

Veiksnių santrauka

Žemiau esančioje diagramoje yra pagrindinių veiksnių, turinčių įtakos reakcijos greičiui, santrauka. Paprastai yra maksimalus efektas, po kurio veiksnio pakeitimas neturės jokio poveikio arba sulėtins reakciją. Pavyzdžiui, pakilus temperatūrai virš tam tikro taško, reagentai gali denatūruoti arba sukelti visiškai kitokią cheminę reakciją.

veiksnys	Poveikis reakcijos greičiui
temperatūros	kylant temperatūrai, didėja reakcijos greitis
spaudimas	didėjantis slėgis padidina reakcijos greitį
koncentracija	tirpale, padidinus reagentų kiekį, didėja reakcijos greitis
materijos būsena	dujos reaguoja lengviau nei skysčiai, kurios reaguoja lengviau nei kietosios medžiagos
katalizatoriai	katalizatorius sumažina aktyvacijos energiją, padidindamas reakcijos greitį
maišymas	Reagentų maišymas pagerina reakcijos greitį