Del:
5 Faktorer der påvirker reaktionshastigheden
Hastigheden af en kemisk reaktion er den hastighed, hvormed omdannelsen af stoffer, der kaldes reagenser, forekommer i andre stoffer, der kaldes produkter. De faktorer der påvirker hastigheden kan være flere; Reagensernes art, partikelstørrelse, stoffernes fysiske tilstand ...
Reagenser kan være atomer eller molekyler der kolliderer eller kolliderer med hinanden, hvilket forårsager en pause i forbindelserne mellem dem. Efter pause oprettes nye links og produkter dannes.
Hvis mindst et af reagenserne fuldstændigt forbruges i reaktionen, danner produktet fuldstændigt, siges reaktionen at være fuldstændig og rettet i kun én retning..
I nogle tilfælde kolliderer de igen dannede produkter igen og bryder deres links for at omorganisere og blive reagenser igen. Dette kaldes omvendt reaktion.
Begge reaktioner forekommer med forskellige hastigheder, men når hastigheden af den direkte reaktion svarer til omdrejningsreaktionshastigheden, etableres en kinetisk ligevægt, hvilket betyder, at reaktionen er i ligevægt.
Faktorer der påvirker reaktionshastigheden
Enhver kemisk reaktion er underlagt en række faktorer, som gør at hastigheden af den samme kan passere hurtigt eller langsomt. Vi finder reaktioner, der sker om sekunder, som eksplosioner, og andre, der tager lidt længere tid, såsom oxidation af en jernstang, der sættes ud i det åbne.
Disse faktorer, som påvirker hastigheden af en kemisk reaktion, er:
Størrelsen af stoffernes partikler
Det er også kendt som en kontaktflade. Hvis stofferne har en stor kontaktflade, dvs. de er meget kompakte, er reaktionen langsommere end når kontaktfladen er lille.
Et eksempel er reaktionen af Alka seltzer i tablet og Alka seltzer i pulver. Alka seltzer er en blanding af acetylsalicylsyre, med natriumbicarbonat, calciumphosphat og citronsyre.
Hvis stofferne er atomarter, har de også en variation i deres reaktivitet på grund af atomets størrelse og mængden af elektroner på deres sidste niveau.
På grund af dette reagerer natrium (Na) voldsomt med vand sammenlignet med calcium (Ca). På samme måde oxideres jern (Fe) let ved virkningen af vanddamp til stede i den omgivende luft sammenlignet med bly (Pb), hvis reaktion er meget langsommere.
Jonic arter har en meget høj reaktivitet (lave reaktionshastigheder), når de sammenlignes med deres neutrale arter. Mg + 2 er således mere reaktiv end Mg.
Fysiske tilstand af stoffer
Sammensætningen af reaktanterne påvirker også reaktionshastigheden. I fast tilstand er partiklerne (atomer) meget tæt sammen, så mobiliteten mellem dem er meget lav, med meget langsomme kollisioner.
I flydende tilstand har partiklerne større mobilitet, hvilket gør reaktionerne hurtigere i forhold til den faste tilstand.
I gasformen har reaktionen en meget højere hastighed takket være den store adskillelse mellem reaktanternes partikler.
For at øge reaktionshastigheden af et stof kan den opløses i vand, således at molekylerne opløser og øger mobiliteten mellem dem..
Koncentration af reagenserne
Koncentrationen af et stof refererer til mængden af partikler (atomer, ioner eller molekyler), der findes i et givet volumen.
I en kemisk reaktion, hvis der er mange partikler, vil antallet af kollisioner mellem dem være meget højt, så reaktionshastigheden vil være høj.
Jo højere koncentrationen af reaktanterne er, des større er reaktionshastigheden for dannelsen af produkterne.
temperatur
I et system bestående af reagenser er alle de partikler, der udgør det, i bevægelse, enten vibrerende, som det sker i faste stoffer eller bevæges i tilfælde af væsker og gasser.
I begge tilfælde observeres respiratorisk E og E kinetisk. Disse energier er direkte proportional med den temperatur, som systemet ligger på.
Ved at øge temperaturen i systemet øges stoffernes molekylære bevægelser.
Kollisionerne mellem dem bliver stærkere, nok til at ødelægge og bindes, at overvinde den hindring, der udgør aktiveringsenergien Ea.
Ved forøgelse af systemets temperatur øges reaktiviteten, og reaktionshastigheden er derfor mindre hurtigere.
katalysatorer
De er kemiske stoffer, der påvirker en kemisk reaktion, enten ved at øge reaktionshastigheden eller ved at nedsætte den. Hovedkarakteristika er, at den ikke deltager i den kemiske reaktion, hvilket betyder, at det ved afslutningen af reaktionen kan isoleres fra systemet.
Et eksempel er hydrogeneringen af en organisk forbindelse umættet med lithiumaluminiumhydrid som katalysator:
CH3-CH = CH-CH3 + H2CH3-C2-CH2-CH3
I en kemisk ligning placeres katalysatoren oven på pilen, der angiver reaktionsretningen.
I en kemisk reaktion kan det ske, at både katalysatoren og reaktanterne ikke er i samme fysiske tilstand, denne type system er kendt som "heterogen".
Disse kaldes kontaktkatalysatorer. De "homogene" katalysatorer er dem, der har samme fysiske tilstand af reaktanterne og kaldes transport.
referencer
- Levine, I. Fysikkemi. vol.2. McGraw-Hill 2004
- Capparelli, Alberto Luis Grundlæggende fysisk kemi. E-bog.
- Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Kinetik af kemiske reaktioner. Gendannet: zaloamati.azc.uam.mx.
- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Faktorer der påvirker prisen på en kemisk reaktion. Gendannet: thoughtco.com.