Поділитися:
5 Фактори, що впливають на швидкість реакції
Швидкість хімічної реакції - це швидкість, з якою трансформація речовин, званих реагентами, відбувається в інших речовинах, які називаються продуктами. Фактори, що впливають на швидкість, можуть бути декілька; Характер реагентів, розмір частинок, фізичний стан речовин ...
Реагенти можуть бути атомами або молекулами, які стикаються або стикаються один з одним, викликаючи розрив зв'язків між ними. Після перерви створюються нові зв'язки та формуються продукти.
Якщо, принаймні, один з реагентів повністю споживається в реакції, утворюючи продукт повністю, реакція вважається повною і спрямованою тільки в одному напрямку..
У деяких випадках продукти, що утворюються знову, знову стикаються і порушують їхні ланки для реорганізації і знову стають реагентами. Це називається зворотною реакцією.
Обидві реакції відбуваються з різною швидкістю, однак, коли швидкість прямої реакції дорівнює швидкості зворотної реакції, встановлюється кінетичне рівновагу, що означає, що реакція знаходиться в рівновазі.
Фактори, що впливають на швидкість реакції
Будь-яка хімічна реакція піддається ряду факторів, які змушують швидкість або швидкість проходити швидко або повільно. Ми знаходимо реакції, які відбуваються за лічені секунди, такі як вибухи, та інші, які тривають трохи довше, наприклад, окислення залізного прута, який виставляється на відкритому повітрі..
Такими факторами, що впливають на швидкість хімічної реакції, є:
Розмір частинок речовини
Він також відомий як контактна поверхня. Якщо речовини мають велику контактну поверхню, тобто вони дуже компактні, то реакція відбувається повільніше, ніж при малій контактній поверхні.
Прикладом може слугувати реакція алке-сельтер в таблетці і алка-зельтер в порошок. Сільцер Alka є сумішшю ацетилсаліцилової кислоти з бікарбонатом натрію, фосфатом кальцію і лимонною кислотою..
Якщо речовини є атомними видами, вони також мають відхилення в їх реактивності внаслідок розміру атома і кількості електронів на їхньому останньому рівні.
Через це натрій (Na) бурхливо реагує з водою порівняно з кальцієм (Ca). Аналогічно, залізо (Fe) легко окислюється дією водяної пари, присутньої в навколишньому повітрі, порівняно зі свинцем (Pb), реакція якого набагато повільніше.
Іонні види мають дуже високу реакційну здатність (низьку швидкість реакції), у порівнянні з їх нейтральними видами. Таким чином, Mg + 2 є більш реактивним, ніж Mg.
Фізичний стан речовин
Стан агрегації реагентів також впливає на швидкість реакції. У твердому стані частинки (атоми) дуже близькі один до одного, тому рухливість між ними дуже низька, з дуже повільними зіткненнями.
У рідкому стані частинки мають більшу рухливість, що робить реакції швидше порівняно з твердим станом.
У газоподібному стані реакція має значно більшу швидкість, завдяки великому поділу між частинками реагентів.
Щоб збільшити швидкість реакції речовини, вона може бути розчинена у воді таким чином, що молекули солюбилизируют і збільшують рухливість між ними..
Концентрація реагентів
Концентрація речовини відноситься до кількості частинок (атомів, іонів або молекул), що знаходяться в даному обсязі.
У хімічній реакції, якщо є багато частинок, кількість зіткнень між ними буде дуже високим, тому швидкість реакції буде високою..
Чим вище концентрація реагентів, тим більше буде швидкість реакції утворення продуктів.
Температура
У системі, що складається з реагентів, всі частинки, що входять до її складу, рухаються, або вібрують, як це відбувається в твердих речовинах, або рухаються у випадку рідин і газів.
В обох випадках спостерігаються вібраційні кінетики E та E відповідно. Ці енергії прямо пропорційні температурі, на якій розташована система.
Підвищуючи температуру системи, зростають молекулярні рухи речовин.
Зіткнення між ними стають сильнішими, достатньо для обриву і зчеплення, що перевищує перешкоду, що становить енергію активації Ea..
При підвищенні температури системи реакційна здатність зростає і швидкість реакції менше, тому швидше.
Каталізатори
Це хімічні речовини, що впливають на хімічну реакцію, або за рахунок збільшення швидкості реакції, або шляхом її зменшення. Його основна характеристика полягає в тому, що вона не бере участі в хімічній реакції, а це означає, що в кінці реакції вона може бути виділена з системи.
Прикладом є гідрування органічної сполуки, ненасиченої алюмогідридом літію в якості каталізатора:
CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3
У хімічному рівнянні каталізатор розміщується зверху стрілки, що вказує напрямок реакції.
У хімічній реакції може статися, що і каталізатор, і реагенти не знаходяться в одному фізичному стані, цей тип системи відомий як "гетерогенний".
Вони називаються контактними каталізаторами. "Гомогенними" каталізаторами є ті, які мають однаковий фізичний стан реагентів і називаються транспортними.
Список літератури
- Левін, І. Фізикохімія. vol.2. McGraw-Hill 2004
- Каппареллі, Альберто Луїс Основні фізичні хімії. Електронна книга.
- Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Кінетика хімічних реакцій. Відновлено: zaloamati.azc.uam.mx.
- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Фактори, що впливають на швидкість хімічної реакції. Відновлено: thoughtco.com.