Dele:
5 Faktorer som påvirker reaksjonshastigheten
Hastigheten til en kjemisk reaksjon er hastigheten der transformasjonen av stoffer som kalles reagenser, forekommer i andre stoffer som kalles produkter. Faktorene som påvirker hastigheten kan være flere; Reagensens art, partikkelstørrelse, stoffets fysiske tilstand ...
Reagenser kan være atomer eller molekyler som kolliderer eller kolliderer med hverandre, noe som forårsaker en pause i koblinger mellom dem. Etter pause blir nye koblinger opprettet og produkter dannes.
Hvis minst ett av reagensene blir fullstendig konsumert i reaksjonen, danner produktet fullstendig, er reaksjonen sies å være fullstendig og rettet i bare en retning..
I noen tilfeller kolliderer produktene igjen og kolliderer igjen koblingene for å omorganisere og bli reagenser igjen. Dette kalles omvendt reaksjon.
Begge reaksjonene oppstår ved forskjellige hastigheter, men når hastigheten til den direkte reaksjonen er lik hastigheten til reversreaksjonen, etableres en kinetisk likevekt, noe som betyr at reaksjonen er i likevekt.
Faktorer som påvirker hastigheten på en reaksjon
En hvilken som helst kjemisk reaksjon er underlagt en rekke faktorer, noe som medfører at hastigheten til det samme går fort eller sakte. Vi finner reaksjoner som skjer i løpet av sekunder, som eksplosjoner, og andre som tar litt lengre tid, for eksempel oksidasjonen av en jernstang setter ut i det åpne.
Disse faktorene som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon er:
Størrelsen på partiklene av stoffene
Det er også kjent som en kontaktflate. Hvis stoffene har en stor kontaktflate, det vil si at de er svært kompakte, er reaksjonen langsommere enn når kontaktflaten er liten.
Et eksempel er reaksjonen av Alka seltzer i tablett og Alka seltzer i pulver. Alka seltzer er en blanding av acetylsalisylsyre, med natriumbikarbonat, kalsiumfosfat og sitronsyre.
Hvis stoffene er atomarter, har de også en variasjon i deres reaktivitet på grunn av atomets størrelse og mengden elektroner i deres siste nivå.
På grunn av dette reagerer natrium (Na) voldsomt med vann sammenlignet med kalsium (Ca). På samme måte oksyderes jern (Fe) lett ved virkningen av vanndamp tilstede i luften, sammenlignet med bly (Pb) hvis reaksjon er mye langsommere.
Joniske arter har en meget høy reaktivitet (lave reaksjonshastigheter), sammenlignet med deres nøytrale arter. Mg + 2 er således mer reaktiv enn Mg.
Fysisk tilstand av stoffer
Tilstanden for aggregering av reaktantene påvirker også reaksjonshastigheten. I fast tilstand er partiklene (atomer) svært tett sammen, slik at mobiliteten mellom dem er svært lav, med svært langsomme kollisjoner.
I væsken har partiklene mer mobilitet, noe som gjør reaksjonene raskere sammenlignet med faststoffet.
I gassformet tilstand har reaksjonen en mye høyere hastighet, takket være den store separasjonen mellom partiklene av reaktantene.
For å øke reaksjonshastigheten til et stoff, kan den oppløses i vann, slik at molekylene oppløses og øker mobiliteten mellom dem..
Konsentrasjon av reagensene
Konsentrasjonen av et stoff refererer til mengden partikler (atomer, ioner eller molekyler) funnet i et gitt volum.
I en kjemisk reaksjon, hvis det er mange partikler, vil antall kollisjoner mellom dem være svært høye, slik at reaksjonshastigheten vil være høy.
Jo høyere konsentrasjonen av reaktantene, desto større vil være reaksjonshastigheten for dannelsen av produktene.
temperaturen
I et system som består av reagenser, er alle partiklene som gjør det oppe i bevegelse, enten vibrerende, som det skjer i faste stoffer, eller beveger seg i tilfelle av væsker og gasser.
I begge tilfeller observeres respiratorisk E og E kinetisk. Disse energiene er direkte proporsjonal med temperaturen som systemet ligger på.
Ved å øke temperaturen i systemet øker stoffets molekylære bevegelser.
Kollisjonene mellom dem blir sterkere, nok til at brudd og binding oppstår, overvinne hindringen som utgjør aktiveringsenergien Ea.
Ved økning av temperaturen i systemet øker reaktiviteten og reaksjonshastigheten er derfor mindre raskere.
katalysatorer
De er kjemiske stoffer som påvirker en kjemisk reaksjon, enten ved å øke reaksjonshastigheten eller ved å redusere den. Hovedkarakteristikken er at den ikke deltar i den kjemiske reaksjonen, noe som betyr at den ved slutten av reaksjonen kan isoleres fra systemet.
Et eksempel er hydrogenering av en organisk forbindelse umettet med litiumaluminiumhydrid som katalysator:
CH3-CH = CH-CH3 + H2CH3-C2-CH2-CH3
I en kjemisk ligning plasseres katalysatoren på toppen av pilen som indikerer reaksjonsretningen.
I en kjemisk reaksjon kan det skje at både katalysatoren og reaktantene ikke er i samme fysiske tilstand, denne typen system er kjent som "heterogen".
Disse kalles kontaktkatalysatorer. De "homogene" katalysatorene er de som har samme fysiske tilstand av reaktantene og kalles transport.
referanser
- Levine, I. Fysikkkjemi. vol.2. McGraw-Hill 2004
- Capparelli, Alberto Luis Grunnleggende fysisk kjemi. E-bok.
- Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Kinetikk av kjemiske reaksjoner. Gjenopprettet: zaloamati.azc.uam.mx.
- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Faktorer som påvirker frekvensen av en kjemisk reaksjon. Gjenopprettet: thoughtco.com.