Факторы, которые влияют на скорость химической реакции

Полезно иметь возможность предсказать, повлияет ли действие на скорость, с которой протекает химическая реакция. Несколько факторов могут влиять на скорость химической реакции.

Как правило, фактор, который увеличивает количество столкновений между частицами, увеличивает скорость реакции, а фактор, который уменьшает количество столкновений между частицами, уменьшает химическая реакция темп.

Более высокая концентрация реагентов приводит к более эффективным столкновениям в единицу времени, что приводит к увеличению Скорость реакции (за исключением реакций нулевого порядка.) Аналогично, более высокая концентрация продуктов, как правило, связана с ниже скорость реакции.

Использовать частичное давление реагентов в газообразном состоянии как мера их концентрации.

Обычно повышение температуры сопровождается увеличением скорости реакции. Температура является мерой кинетическая энергия системы, поэтому более высокая температура подразумевает более высокую среднюю кинетическую энергию молекул и больше столкновений в единицу времени.

Общее правило для большинства (не всех) химических реакций заключается в том, что скорость, с которой протекает реакция, будет примерно удваиваться при каждом повышении температуры на 10 градусов Цельсия. Как только температура достигает определенной точки, некоторые химические вещества могут быть изменены (например, денатурирование белков) и химическая реакция замедлится или остановится.

Скорость химическая реакция зависит от среды, в которой происходит реакция. Это может иметь значение, является ли среда водной или органической; полярный или неполярный; или жидкий, твердый или газообразный.

Реакции с участием жидкостей и особенно твердых веществ зависят от доступной площади поверхности. Для твердых веществ форма и размер реагентов существенно влияют на скорость реакции.

Катализаторы (например, ферменты) снижают энергию активации химической реакции и увеличивают скорость химической реакции, не расходуя при этом процесс.

Катализаторы работают, увеличивая частоту столкновений между реагентами, изменяя ориентацию реагентов так, чтобы больше столкновения эффективны, уменьшая внутримолекулярные связи в молекулах реагентов или жертвуя электронной плотностью реагенты. Присутствие катализатора помогает реакции протекать быстрее до равновесия.

Помимо катализаторов, другие химические вещества могут влиять на реакцию. Количество ионов водорода (рН водных растворов) может изменить скорость реакции. Другие химические вещества могут конкурировать за реагент или изменять ориентацию, связывание, электронная плотностьи т. д., тем самым снижая скорость реакции.

Увеличение давления реакции повышает вероятность того, что реагенты будут взаимодействовать друг с другом, тем самым увеличивая скорость реакции. Как и следовало ожидать, этот фактор важен для реакций с участием газов, а не значительный фактор для жидкостей и твердых веществ.

Смешивание реагентов увеличивает их способность взаимодействовать, увеличивая тем самым скорость химической реакции.

Приведенная ниже таблица представляет собой краткое изложение основных факторов, влияющих на скорость реакции. Обычно наблюдается максимальный эффект, после которого изменение фактора не будет иметь эффекта или замедлит реакцию. Например, повышение температуры выше определенной точки может денатурировать реагенты или вызвать их совершенно другую химическую реакцию.