5 Čimbenici koji utječu na brzinu reakcije



Brzina kemijske reakcije je brzina kojom se transformacija tvari zvanih reagensi pojavljuje u drugim tvarima koje se nazivaju proizvodi. Čimbenici koji utječu na brzinu mogu biti nekoliko; priroda reagensa, veličina čestica, fizičko stanje tvari ...

Reagensi mogu biti atomi ili molekule koje se sudaraju ili sudaraju jedna s drugom, uzrokujući prekid veza između njih. Nakon pauze stvaraju se nove veze i stvaraju se proizvodi. 

Ako se barem jedan od reagensa u potpunosti konzumira u reakciji, potpuno formirajući produkt, za reakciju se kaže da je potpuna i usmjerena samo u jednom smjeru..

U nekim slučajevima proizvodi koji se ponovno formiraju ponovno se sudaraju i prekidaju njihove veze kako bi se ponovno organizirali i ponovno postali reagensi. To se naziva obratna reakcija.

Obje reakcije javljaju u različito vrijeme, međutim, kada je brzina reakcije naprijed jednaka stopi od suprotne reakcije, kinetički ravnoteža je uspostavljena, što znači da je reakcija u ravnoteži.

Čimbenici koji utječu na brzinu reakcije

Svaka kemijska reakcija podliježe nizu čimbenika koji uzrokuju brzinu ili brzinu iste. Nalazimo reakcije koje se događaju u sekundi, kao što su eksplozije, i druge koje traju malo duže, kao što je oksidacija željezne šipke na otvorenom.

Ti faktori koji utječu na brzinu kemijske reakcije su:

Veličina čestica tvari

Također je poznat i kao kontaktna površina. Ako tvari imaju veliku kontaktnu površinu, tj. One su vrlo kompaktne, reakcija je sporija nego kada je kontaktna površina mala.

Primjer je reakcija Alka seltera u tabletama i Alka seltzer u prahu. Alka seltzer je mješavina acetilsalicilne kiseline, s natrijevim bikarbonatom, kalcijevim fosfatom i limunskom kiselinom.

Ako su tvari atomske vrste, one također imaju promjenu u njihovoj reaktivnosti zbog veličine atoma i količine elektrona u njihovoj posljednjoj razini..

Zbog toga natrij (Na) burno reagira s vodom u usporedbi s kalcijem (Ca). Isto tako, željezo (Fe) se lako oksidira djelovanjem vodene pare prisutne u okolnom zraku, u usporedbi s olovom (Pb) čija je reakcija mnogo sporija.

Ionske vrste imaju vrlo visoku reaktivnost (niske brzine reakcije) u usporedbi s njihovim neutralnim vrstama. Tako je Mg + 2 reaktivniji od Mg.

Fizikalno stanje tvari

Stanje agregacije reaktanata također utječe na brzinu reakcije. U krutom stanju, čestice (atomi) su vrlo blizu jedna drugoj, tako da je mobilnost među njima vrlo niska, s vrlo sporim sudarima.

U tekućem stanju čestice imaju veću pokretljivost, što ubrzava reakcije u odnosu na čvrsto stanje.

U plinovitom stanju, reakcija ima mnogo veću brzinu, zahvaljujući velikom razdvajanju između čestica reaktanata.

Da bi se povećala brzina reakcije neke tvari, ona se može otopiti u vodi na takav način da se molekule rastope i povećaju mobilnost između njih..

Koncentracija reagensa

Koncentracija tvari odnosi se na količinu čestica (atoma, iona ili molekula) koje se nalaze u danom volumenu.

U kemijskoj reakciji, ako ima puno čestica, broj sudara između njih bit će vrlo visok, tako da će brzina reakcije biti visoka..

Što je veća koncentracija reaktanata, to će biti veća brzina reakcije stvaranja produkata.

temperatura

U reaktivnom sustav koji se sastoji od svih čestica koje čine oni su u pokretu, ili vibrira, kao krutina, ili pomicali u slučaju tekućina i plinova.

U oba slučaja promatrane su vibracijske E i E kinetike. Ove energije su izravno proporcionalne temperaturi na kojoj se sustav nalazi.

Povećanjem temperature sustava povećavaju se molekularni pokreti tvari.

Sukobi između njih postaju sve jači, dovoljno da dođe do loma i vezivanja, prevladavajući prepreku koja čini energiju aktivacije Ea..

Kada se povećava temperatura sustava, reaktivnost se povećava, a brzina reakcije je stoga manja.

katalizatori

To su kemijske tvari koje utječu na kemijsku reakciju, bilo povećanjem brzine reakcije ili smanjivanjem. Njegova glavna karakteristika je da ne sudjeluje u kemijskoj reakciji, što znači da se na kraju reakcije može izolirati iz sustava.

Primjer je hidriranje organskog spoja nezasićenog s litij aluminij hidridom kao katalizatorom:

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

U kemijskoj jednadžbi katalizator se nalazi na vrhu strelice koja označava smjer reakcije.

U kemijskoj reakciji može se dogoditi da i katalizator i reaktanti nisu u istom fizičkom stanju, ovaj tip sustava je poznat kao "heterogeni"..

To se naziva kontaktnim katalizatorima. "Homogeni" katalizatori su oni koji imaju isto fizičko stanje reaktanata i nazivaju se transportom.

reference

  1. Levine, I. Fizikokemija. Vol.2. McGraw-Hill 2004
  2. Capparelli, Alberto Luis Osnovna fizikalna kemija. E-knjiga.
  3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016) .Kinetika kemijskih reakcija. Oporavak: zaloamati.azc.uam.mx.
  4. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Čimbenici koji utječu na brzinu kemijske reakcije. Oporavak: thoughtco.com.