Faktorer som påvirker den kjemiske reaksjonshastigheten
Geir Pettersen / Getty Images
Det er nyttig å kunne forutsi om en handling vil påvirke hastigheten en kjemisk reaksjon fortsetter med. Flere faktorer kan påvirke den kjemiske reaksjonshastigheten.
Generelt vil en faktor som øker antall kollisjoner mellom partikler øke reaksjonshastigheten og en faktor som reduserer antall kollisjoner mellom partikler vil redusere kjemisk reaksjon vurdere.
Konsentrasjon av reaktanter
En høyere konsentrasjon av reaktanter fører til mer effektive kollisjoner per tidsenhet, noe som fører til en økt reaksjonshastighet (bortsett fra nullordensreaksjoner.) På samme måte har en høyere konsentrasjon av produkter en tendens til å være assosiert med en lavere reaksjonshastighet .
Bruke delvis Trykk av reaktanter i gassform som et mål på deres konsentrasjon.
Temperatur
Vanligvis er en økning i temperatur ledsaget av en økning i reaksjonshastigheten. Temperatur er et mål på kinetisk energi av et system, så høyere temperatur innebærer høyere gjennomsnittlig kinetisk energi av molekyler og flere kollisjoner per tidsenhet.
En generell regel for de fleste (ikke alle) kjemiske reaksjoner er at hastigheten som reaksjonen fortsetter med vil omtrent dobles for hver 10-graders temperaturøkning. Når temperaturen når et visst punkt, kan noen av de kjemiske artene bli endret (f.eks. denaturering av proteiner) og kjemisk reaksjon vil bremse eller stoppe.
Medium eller materietilstand
Satsen på en kjemisk reaksjon avhenger av mediet der reaksjonen skjer. Det kan utgjøre en forskjell om et medium er vandig eller organisk; polar eller ikke-polar; eller flytende, fast eller gassformig.
Reaksjoner som involverer væsker og spesielt faste stoffer avhenger av tilgjengelig overflate. For faste stoffer utgjør formen og størrelsen på reaktantene en stor forskjell i reaksjonshastigheten.
Tilstedeværelse av katalysatorer og konkurrenter
Katalysatorer (f.eks. enzymer) senker aktiveringsenergien til en kjemisk reaksjon og øker hastigheten på en kjemisk reaksjon uten å bli konsumert i prosessen.
Katalysatorer fungerer ved å øke frekvensen av kollisjoner mellom reaktanter, endre orienteringen til reaktanter slik at flere kollisjoner er effektive, redusere intramolekylær binding i reaktantmolekyler, eller donere elektrontetthet til reaktantene. Tilstedeværelsen av en katalysator hjelper en reaksjon å gå raskere til likevekt.
Bortsett fra katalysatorer, kan andre kjemiske arter påvirke en reaksjon. Antallet hydrogenioner (pH i vandige løsninger) kan endre a reaksjonshastighet . Andre kjemiske arter kan konkurrere om en reaktant eller endre orientering, binding, elektrontetthet osv., og reduserer dermed hastigheten på en reaksjon.
Press
Å øke trykket i en reaksjon forbedrer sannsynligheten for at reaktanter vil samhandle med hverandre, og dermed øke reaksjonshastigheten. Som du forventer, er denne faktoren viktig for reaksjoner som involverer gasser, og ikke en vesentlig faktor med væsker og faste stoffer.
Blande
Blanding av reaktanter øker deres evne til å samhandle, og øker dermed hastigheten på en kjemisk reaksjon.
Sammendrag av faktorer
Diagrammet nedenfor er en oppsummering av hovedfaktorene som påvirker reaksjonshastigheten. Det er vanligvis en maksimal effekt, hvoretter endring av en faktor ikke vil ha noen effekt eller vil bremse en reaksjon. For eksempel kan økende temperatur forbi et visst punkt denaturere reaktanter eller få dem til å gjennomgå en helt annen kjemisk reaksjon.
| Faktor | Påvirkning på reaksjonsfrekvens |
| temperatur | økende temperatur øker reaksjonshastigheten |
| press | økende trykk øker reaksjonshastigheten |
| konsentrasjon | i en løsning øker reaksjonshastigheten ved å øke mengden av reaktanter |
| når det gjelder | gasser reagerer lettere enn væsker, som reagerer lettere enn faste stoffer |
| katalysatorer | en katalysator senker aktiveringsenergien og øker reaksjonshastigheten |
| blande | blanding av reaktanter forbedrer reaksjonshastigheten |