5 Dejavniki, ki vplivajo na hitrost reakcije



Hitrost kemijske reakcije je hitrost, pri kateri pride do transformacije snovi, imenovanih reagenti, v drugih snoveh, ki se imenujejo proizvodi. Dejavniki, ki vplivajo na hitrost, so lahko več; naravo reagentov, velikost delcev, fizikalno stanje snovi ...

Reagenti so lahko atomi ali molekule, ki trčijo ali trčijo med seboj in povzročajo prekinitev povezav med njimi. Po premoru se ustvarijo nove povezave in oblikujejo izdelki. 

Če je vsaj eden od reagentov popolnoma porabljen v reakciji, pri čemer se proizvod popolnoma oblikuje, se reče, da je reakcija popolna in usmerjena le v eno smer..

V nekaterih primerih se ponovno oblikujejo proizvodi, ki se oblikujejo, in prekinejo povezave, da se reorganizirajo in ponovno postanejo reagenti. To se imenuje povratna reakcija.

Obe reakciji se pojavljata pri različnih hitrostih, vendar ko je hitrost neposredne reakcije enaka hitrosti povratne reakcije, se ugotovi kinetično ravnovesje, kar pomeni, da je reakcija v ravnotežju..

Dejavniki, ki vplivajo na hitrost reakcije

Vsaka kemijska reakcija je podvržena številnim dejavnikom, ki povzročijo hitro ali hitro hitrost. Našli smo reakcije, ki se zgodijo v nekaj sekundah, kot so eksplozije, in druge, ki trajajo dlje, kot na primer oksidacija železne palice na prostem.

Ti dejavniki, ki vplivajo na hitrost kemijske reakcije, so:

Velikost delcev snovi

Znana je tudi kot kontaktna površina. Če imajo snovi veliko kontaktno površino, tj. Zelo kompaktne, je reakcija počasnejša kot pri majhni kontaktni površini.

Primer je reakcija alka selcerja v tabletah in Alka selcerja v prahu. Alka seltzer je mešanica acetilsalicilne kisline, z natrijevim bikarbonatom, kalcijevim fosfatom in citronsko kislino..

Če so snovi atomske vrste, imajo tudi razlike v njihovi reaktivnosti zaradi velikosti atoma in količine elektronov v zadnji ravni..

Zaradi tega natrij (Na) burno reagira z vodo v primerjavi s kalcijem (Ca). Prav tako se železo (Fe) zlahka oksidira z delovanjem vodne pare v zunanjem zraku v primerjavi s svincem (Pb), katerega reakcija je veliko počasnejša..

Ionske vrste imajo zelo visoko reaktivnost (nizke stopnje reakcije) v primerjavi z njihovimi nevtralnimi vrstami. Tako je Mg + 2 bolj reaktiven kot Mg.

Fizikalno stanje snovi

Stanje agregacije reaktantov vpliva tudi na hitrost reakcije. V trdnem stanju so delci (atomi) zelo blizu, zato je mobilnost med njimi zelo nizka, z zelo počasnimi trki.

V tekočem stanju imajo delci večjo mobilnost, zaradi česar so reakcije hitrejše kot v trdnem stanju.

V plinskem stanju ima reakcija veliko večjo hitrost zaradi velikega ločevanja med delci reaktantov.

Da bi povečali hitrost reakcije snovi, jo lahko raztopimo v vodi tako, da se molekule raztopijo in povečajo mobilnost med njimi..

Koncentracija reagentov

Koncentracija snovi se nanaša na količino delcev (atomov, ionov ali molekul), ki se nahajajo v danem volumnu.

V kemijski reakciji, če je veliko delcev, bo število trkov med njimi zelo visoko, tako da bo hitrost reakcije visoka..

Višja kot je koncentracija reaktantov, večja bo hitrost reakcije nastajanja produktov.

Temperatura

V sistemu, sestavljenem iz reagentov, so vsi delci, ki ga tvorijo, v gibanju, bodisi vibrirajo, kot se dogajajo v trdnih snoveh, ali se gibljejo v primeru tekočin in plinov.

V obeh primerih opazimo vibracijsko E in E kinetiko. Te energije so neposredno sorazmerne s temperaturo, pri kateri se sistem nahaja.

S povečanjem temperature sistema se povečajo molekularni premiki snovi.

Trki med njimi postajajo vse močnejši, kar je dovolj, da pride do loma in lepljenja, ki presegajo oviro, ki predstavlja energijo aktivacije Ea..

Pri povišanju temperature sistema se poveča reaktivnost in hitrost reakcije je torej hitrejša.

Katalizatorji

Gre za kemične snovi, ki vplivajo na kemično reakcijo, bodisi s povečanjem hitrosti reakcije bodisi z njeno zmanjšanjem. Njegova glavna značilnost je, da ne sodeluje pri kemični reakciji, kar pomeni, da se lahko na koncu reakcije izolira iz sistema..

Primer je hidrogeniranje organske spojine, nenasičene z litijevim aluminijevim hidridom, kot katalizatorja:

CH3-CH = CH-CH3 + H2 CH3-C2-CH2-CH3

V kemijski enačbi je katalizator nameščen na vrhu puščice, ki kaže smer reakcije.

V kemijski reakciji se lahko zgodi, da tako katalizator kot reaktanti nista v istem fizičnem stanju, ta vrsta sistema je znana kot "heterogena"..

To imenujemo kontaktni katalizatorji. "Homogeni" katalizatorji so tisti, ki imajo enako fizikalno stanje reaktantov in se imenujejo transportni.

Reference

  1. Levine, I. Fizikalno kemija. vol.2. McGraw-Hill 2004
  2. Capparelli, Alberto Luis Osnovna fizikalna kemija. E-knjige.
  3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016) .Kinetika kemijskih reakcij. Obnovljeno: zaloamati.azc.uam.mx.
  4. Anne Marie Helmenstine, dr. Dejavniki, ki vplivajo na hitrost kemijske reakcije. Obnovljeno: thoughtco.com.