5 Фактори, които влияят на скоростта на реакцията

Скоростта на химичната реакция е скоростта, при която трансформацията на вещества, наречени реагенти, се среща в други вещества, наречени продукти. Факторите, които влияят на скоростта, могат да бъдат няколко; естество на реагентите, размер на частиците, физично състояние на веществата ...

Реагентите могат да бъдат атоми или молекули, които се сблъскват или се сблъскват помежду си, причинявайки прекъсване на връзките между тях. След почивката се създават нови връзки и се формират продукти. 

Ако поне един от реактивите е напълно изразходван в реакцията, образувайки продукта напълно, се казва, че реакцията е пълна и насочена само в една посока..

В някои случаи образуваните продукти отново се сблъскват и прекъсват връзките си, за да се реорганизират и отново да станат реагенти. Това се нарича обратна реакция.

И двете реакции протичат при различни скорости, но когато скоростта на директната реакция е равна на скоростта на обратната реакция, се установява кинетично равновесие, което означава, че реакцията е в равновесие.

Фактори, които влияят на скоростта на реакцията

Всяка химическа реакция е подложена на редица фактори, които водят до бързо или бавно преминаване на скоростта. Откриваме реакции, които се случват за секунди, като експлозии, и други, които отнемат малко повече време, като например окисляването на желязна пръчка на открито.

Тези фактори, които влияят на скоростта на химическа реакция, са:

Размер на частиците на веществата

Той е известен също като контактна повърхност. Ако веществата имат голяма контактна повърхност, т.е. те са много компактни, реакцията е по-бавна, отколкото когато контактната повърхност е малка.

Пример за това е реакцията на Alka seltzer в таблетки и Alka seltzer в прах. Селцер Alka е смес от ацетилсалицилова киселина, с натриев бикарбонат, калциев фосфат и лимонена киселина.

Ако веществата са атомни видове, те също имат вариация в тяхната реактивност поради размера на атома и количеството на електроните в последното им ниво..

Поради това, натрий (Na) реагира бурно с вода в сравнение с калций (Са). Също така, желязото (Fe) лесно се окислява чрез действието на водни пари, присъстващи в околния въздух, в сравнение с оловото (Pb), чиято реакция е много по-бавна.

Йонните видове имат много висока реактивност (ниски скорости на реакция), в сравнение с неутралните им видове. Следователно, Mg + 2 е по-реактивоспособен от Mg.

Физическо състояние на веществата

Състоянието на агрегация на реагентите също влияе върху скоростта на реакцията. В твърдото състояние частиците (атомите) са много близки, така че мобилността между тях е много ниска, с много бавни сблъсъци.

В течното състояние частиците имат по-голяма подвижност, което прави реакциите по-бързи в сравнение с твърдото състояние.

В газовото състояние, реакцията има много по-висока скорост, благодарение на голямото разделяне между частиците на реагентите.

За да се увеличи скоростта на реакция на дадено вещество, тя може да се разтвори във вода по такъв начин, че молекулите да се солюбилизират и да се увеличи мобилността между тях..

Концентрация на реактивите

Концентрацията на вещество се отнася до количеството частици (атоми, йони или молекули), намерени в даден обем.

При химична реакция, ако има много частици, броят на сблъсъците между тях ще бъде много висок, така че скоростта на реакцията ще бъде висока.

Колкото по-висока е концентрацията на реагентите, толкова по-голяма ще бъде скоростта на реакцията на образуване на продуктите.

температура

В система, съставена от реагенти, всички частици, които я изработват, са в движение, или вибриращи, както се случва при твърди вещества, или се движат в случай на течности и газове.

И в двата случая се наблюдават съответно вибрационни Е и Е кинетични. Тези енергии са пряко пропорционални на температурата, при която се намира системата.

Чрез повишаване на температурата на системата се повишават молекулярните движения на веществата.

Сблъсъците между тях стават все по-силни, за да се получи счупване и свързване, преодолявайки препятствието, което представлява енергията за активиране Ea..

При повишаване на температурата на системата, реактивността се увеличава и скоростта на реакцията е по-малка, следователно по-бързо.

катализатори

Това са химични вещества, които влияят на химична реакция, или чрез увеличаване на скоростта на реакцията, или чрез намаляване на реакцията. Нейната основна характеристика е, че тя не участва в химичната реакция, което означава, че в края на реакцията, тя може да бъде изолирана от системата.

Пример за това е хидрогенирането на органично съединение, ненаситено с литиево алуминиев хидрид като катализатор:

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

В химическото уравнение катализаторът се поставя върху стрелката, посочваща посоката на реакцията.

При химична реакция може да се случи, че и катализаторът и реагентите не са в едно и също физическо състояние, този тип система е известна като "хетерогенна"..

Те се наричат ​​контактни катализатори. "Хомогенните" катализатори са тези, които имат едно и също физическо състояние на реагентите и се наричат ​​транспорт.

препратки

1. Левин, И. Физикохимия. vol.2. McGraw-Hill 2004
2. Капарели, Алберто Луис Основна физична химия. E-Book.
3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Кинетика на химичните реакции. Възстановен: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Фактори, които засягат скоростта на химична реакция. Възстановен: thoughtco.com.