- Veiksniai, turintys įtakos reakcijos greičiui
- Medžiagos dalelių dydis
- Medžiagų fizinė būklė
- Reagento koncentracija
- Temperatūra
- Katalizatoriai
- Nuorodos
Cheminės reakcijos greitis yra greitis, per kurį medžiagos, vadinamos reagentais, virsta kitomis medžiagomis, vadinamomis produktais. Veiksniai, veikiantys greitį, gali būti keli; reagentų pobūdis, dalelių dydis, medžiagų fizinė būklė …
Reaktantai gali būti atomai arba molekulės, kurios susiduria arba susiduria viena su kita, sukeldamos tarpusavio ryšius. Po pertraukos kuriamos naujos obligacijos ir formuojami produktai.
Jei bent vienas iš reagentų yra visiškai sunaudotas reakcijos metu, visiškai suformuodamas produktą, laikoma, kad reakcija yra baigta ir vyksta tik viena kryptimi.
Kai kuriais atvejais susiformavę produktai vėl susiduria ir nutrūksta jų jungtys, kad būtų pertvarkyti ir vėl tapti reagentais. Tai vadinama atvirkštine reakcija.
Abi reakcijos vyksta skirtingais greičiais, tačiau kai priekinės reakcijos greitis yra lygus atvirkštinės reakcijos greičiui, nustatoma kinetinė pusiausvyra, o tai reiškia, kad reakcija yra pusiausvyroje.
Veiksniai, turintys įtakos reakcijos greičiui
Kiekvieną cheminę reakciją veikia daugybė veiksnių, dėl kurių jos greitis greitai arba lėtai praeina. Mes randame reakcijas, kurios įvyksta per kelias sekundes, tokias kaip sprogimai, ir kitas, kurios trunka šiek tiek ilgiau, pavyzdžiui, lauke esančio geležies strypo oksidaciją.
Šie veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui, yra šie:
Medžiagos dalelių dydis
Jis taip pat žinomas kaip kontaktinis paviršius. Jei medžiagos turi didelį kontaktinį paviršių, tai yra, jos yra labai kompaktiškos, reakcija vyksta lėčiau nei tada, kai kontaktinis paviršius yra mažas.
Pavyzdys yra Alka seltzer tabletėse ir Alka seltzer reakcija milteliuose. Alka seltzer yra acetilsalicilo rūgšties mišinys su natrio bikarbonatu, kalcio fosfatu ir citrinos rūgštimi.
Jei medžiagos yra atomų rūšys, jos taip pat parodo savo reaktyvumo pokyčius dėl atomo dydžio ir elektronų skaičiaus paskutiniame jo lygyje.
Dėl šios priežasties natris (Na) žaibiškai reaguoja su vandeniu, palyginti su kalciu (Ca). Panašiai geležis (Fe) lengvai oksiduojasi veikiant aplinkos ore esantiems vandens garams, palyginti su švinu (Pb), kurio reakcija yra daug lėtesnė.
Joninių rūšių reaktyvumas yra labai didelis (žemas reakcijos greitis), palyginti su neutraliomis rūšimis. Taigi Mg + 2 yra reaktyvesnis nei Mg.
Medžiagų fizinė būklė
Reaktyviųjų medžiagų sankaupos būsena taip pat turi įtakos reakcijos greičiui. Tvirtoje būsenoje dalelės (atomai) yra labai arti viena kitos, todėl judumas tarp jų yra labai menkas, o susidūrimai vyksta labai lėtai.
Skystos dalelės turi didesnį judrumą, todėl reakcijos būna greitesnės nei kietosios būsenos.
Dujinėje būsenoje reakcija vyksta daug greičiau, nes reagentų dalelės labai atsiskiria.
Norėdami padidinti medžiagos reakcijos greitį, ją galima ištirpinti vandenyje tokiu būdu, kad molekulės būtų ištirpintos ir padidėtų mobilumas tarp jų.
Reagento koncentracija
Medžiagos koncentracija nurodo dalelių (atomų, jonų ar molekulių) skaičių tam tikrame tūryje.
Vykstant cheminei reakcijai, jei yra daug dalelių, susidūrimų tarp jų bus labai daug, todėl reakcijos greitis bus didelis.
Kuo didesnė reagentų koncentracija, tuo didesnis bus produkto susidarymo reakcijos greitis.
Temperatūra
Sistemoje, sudarytoje iš reagentų, visos jį sudarančios dalelės juda - vibruoja, kaip ir kietos medžiagos, arba juda, jei yra skysčių ir dujų.
Abiem atvejais atitinkamai stebimas vibracinis E ir kinetinis E. Šios energijos yra tiesiogiai proporcingos temperatūrai, kurioje yra sistema.
Kylant sistemos temperatūrai, didėja medžiagų molekuliniai judėjimai.
Susidūrimai tarp jų tampa vis stipresni, pakankami, kad nutrūktų ir susiformuotų jungtys, įveikiant kliūtį, kuri sudaro aktyvacijos energiją Ea.
Kylant sistemos temperatūrai, didėja reaktyvumas, o reakcijos greitis yra mažesnis, todėl greitesnis.
Katalizatoriai
Tai yra cheminės medžiagos, kurios daro įtaką cheminei reakcijai, padidindamos reakcijos greitį arba sulėtindamos jos greitį. Pagrindinė jo savybė yra tai, kad jis nedalyvauja cheminėje reakcijoje, o tai reiškia, kad reakcijos pabaigoje ją galima išskirti iš sistemos.
Pavyzdys yra nesočiojo organinio junginio hidrinimas ličio aliuminio hidridu kaip katalizatoriumi:
CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3
Cheminėje lygtyje katalizatorius dedamas virš rodyklės, nurodančios reakcijos kryptį.
Vykstant cheminei reakcijai, gali atsitikti taip, kad katalizatoriaus ir reagentų fizinės būklės nėra vienodos, šios rūšies sistema vadinama „nevienalytė“.
Jie vadinami kontaktiniais katalizatoriais. „Vienarūšiai“ katalizatoriai yra tie, kurių reagentų fizinė būsena yra tokia pati, ir kurie yra vadinami transportavimu.
Nuorodos
- Levine, I. Fizikochemija. 2 tomas. „McGraw-Hill 2004“
- Capparelli, Alberto Luis Pagrindinė fizikochemija. El. Knyga.
- Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Cheminių reakcijų kinetika. Atkurta: zaloamati.azc.uam.mx.
- Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Veiksniai, turintys įtakos cheminės reakcijos greičiui. Atkurta: thinkco.com.