Dejavniki, ki vplivajo na hitrost kemijske reakcije

Geir Pettersen/Getty Images

Koristno je predvideti, ali bo dejanje vplivalo na hitrost poteka kemične reakcije. Na hitrost kemične reakcije lahko vpliva več dejavnikov.

Na splošno bo faktor, ki poveča število trkov med delci, povečal hitrost reakcije, faktor, ki zmanjša število trkov med delci, pa bo zmanjšal kemijska reakcija oceniti.

Koncentracija reaktantov

Višja koncentracija reaktantov vodi do učinkovitejših trkov na časovno enoto, kar vodi do povečane hitrosti reakcije (razen za reakcije ničelnega reda). Podobno je višja koncentracija produktov povezana z nižjo hitrost reakcije .

Uporabi delni tlak reaktantov v plinastem stanju kot merilo njihove koncentracije.

Temperatura

Običajno zvišanje temperature spremlja povečanje hitrosti reakcije. Temperatura je merilo za kinetična energija sistema, zato višja temperatura pomeni višjo povprečno kinetično energijo molekul in več trkov na časovno enoto.

Splošno pravilo za večino (ne vseh) kemičnih reakcij je, da se hitrost, s katero poteka reakcija, približno podvoji za vsako zvišanje temperature za 10 stopinj Celzija. Ko temperatura doseže določeno točko, se lahko nekatere kemične vrste spremenijo (npr. denaturacija beljakovin) in kemijska reakcija se bo upočasnil ali ustavil.

Medij ali stanje snovi

Stopnja a kemijska reakcija odvisno od medija, v katerem pride do reakcije. Morda je pomembno, ali je medij vodni ali organski; polarni ali nepolarni; ali tekoče, trdno ali plinasto.

Reakcije, ki vključujejo tekočine in zlasti trdne snovi, so odvisne od razpoložljive površine. Pri trdnih snoveh oblika in velikost reaktantov močno vplivata na hitrost reakcije.

Prisotnost katalizatorjev in konkurentov

katalizatorji (npr. encimi) znižajo aktivacijsko energijo kemijske reakcije in povečajo hitrost kemijske reakcije, ne da bi se pri tem porabili.

Katalizatorji delujejo tako, da povečajo pogostost trkov med reaktanti, spremenijo orientacijo reaktantov, tako da je več trkov učinkovitih, zmanjšajo intramolekularne vezi znotraj molekul reaktantov ali dajo elektronsko gostoto reaktantom. Prisotnost katalizatorja pomaga, da reakcija poteka hitreje do ravnovesja.

Poleg katalizatorjev lahko na reakcijo vplivajo tudi druge kemične vrste. Število vodikovih ionov (pH vodnih raztopin) lahko spremeni a hitrost reakcije . Druge kemične vrste lahko tekmujejo za reaktant ali spremenijo orientacijo, vezavo, elektronska gostota itd., s čimer se zmanjša hitrost reakcije.

Pritisk

Povečanje tlaka reakcije poveča verjetnost, da bodo reaktanti medsebojno delovali, s čimer se poveča hitrost reakcije. Kot bi pričakovali, je ta dejavnik pomemben za reakcije, ki vključujejo pline, in ne pomemben dejavnik za tekočine in trdne snovi.

Mešanje

Mešanje reaktantov poveča njihovo sposobnost medsebojnega delovanja, s čimer se poveča hitrost kemične reakcije.

Povzetek dejavnikov

Spodnja tabela je povzetek glavnih dejavnikov, ki vplivajo na hitrost reakcije. Običajno je največji učinek, po katerem sprememba dejavnika ne bo imela nobenega učinka ali pa bo upočasnila reakcijo. Na primer, zvišanje temperature čez določeno točko lahko denaturira reaktante ali povzroči, da so podvrženi popolnoma drugačni kemični reakciji.

Faktor	Vpliv na stopnjo reakcije
temperatura	povišanje temperature poveča hitrost reakcije
pritisk	povečanje pritiska poveča hitrost reakcije
koncentracija	v raztopini povečanje količine reaktantov poveča hitrost reakcije
agregatno stanje	plini reagirajo hitreje kot tekočine, ki reagirajo hitreje kot trdne snovi
katalizatorji	katalizator zmanjša aktivacijsko energijo in poveča hitrost reakcije
mešanje	mešanje reaktantov izboljša hitrost reakcije