Faktorid, mis mõjutavad keemilise reaktsiooni kiirust

Mõiste "kiirus" on tavaliselt füüsika käigus. Määratluse kohaselt on kiirus kogus, mis näitab, kuidas tunnus muutub ajaühikus.

Keemias kasutatakse mõistet "keemilise reaktsiooni kiirus". See kategooria määrab, kui palju ühe ajaühiku kohta muutub esialgsete reagentide või reaktsiooniproduktide kontsentratsioon.

Kiiruse hindamiseks peate muutma ühe aine kontsentratsiooni.

Kõige huvitavamad on protsessid, mis esinevad homogeenses keskkonnas. Homogeensed (homogeensed) süsteemid on vedelikud või gaasid. Need reaktsioonid toimuvad täielikult. Sellise süsteemi keemilise reaktsiooni kiirust arvutatakse kontsentratsiooni muutuse ja ajaperioodi vahel, mille jooksul see reaktsioon toimub.

Mitmemõõtmelised (heterogeensed) süsteemid on esitatud järgmiselt: tahke gaas, tahke vedelik, gaasivedelik. Neis süsteemides toimuvad reaktsioonid faasipiiri pinnal. Heterogeensete süsteemide keemiliste reaktsioonide kiirus määratakse ainete moolide arvu alusel, mis on sisestatud või moodustunud ühiku pinnale toimimise tagajärjel ajaühiku kohta.

Faktorid, mis mõjutavad keemilise reaktsiooni kiirust

Reaktsiooni kiirust mõjutavad ainete kontsentratsioon, temperatuur, katalüsaatori (inhibiitori) olemasolu, kontaktpind ja toimeainete olemus.

Esiteks sõltub keemilise reaktsiooni kiirus reageerivate komponentide kontsentratsioonist. See kasvab otseselt proportsionaalselt nende kontsentratsioonide produktsiooniga. Kiiruse suurenemise põhjuseks on reagentide osakeste arvu kokkupõrke arvu suurenemine nende arvu suurenemise tõttu mahuühiku kohta.

Keemilise protsessi kiiruse suurenemist soodustab temperatuuri režiimi tõus. Homogeensetes süsteemides esinevad keemilised reaktsioonid (vedelad lahused, gaasisegud) tekivad komponentide kokkupõrke tõttu (osakesed). Kuid mitte alati reaktiivide kokkupõrge toob kaasa uute toodete ilmumise. Ainult aktiivsed osakesed, millel on suurenenud energia, suudavad läbi viia keemilise reaktsiooni.

Kui temperatuur tõuseb, suureneb keemiliste osakeste kineetiline energia ja suureneb ka aktiivsete osakeste arv. Seetõttu on kõrgel temperatuuril reaktsioonid kiiremad kui madalatel temperatuuridel. Määratle, kuidas reaktsioonikiirus sõltub temperatuuri režiimist, lubab Van't Hoffi reeglit. See postuaal väidab, et iga kümne kraadi Celsiuse temperatuuri tõusuga suureneb keemilise reaktsiooni kiirus 3-4 korda. Kuid see reegel annab ligikaudsed väärtused ja seda kasutatakse ainult ligikaudse esialgse hinnangu jaoks temperatuuri mõjul.

Katalüsaatori, keemilise protsessi kiirendava aine olemasolu avaldab märkimisväärset mõju reaktsioonikiirusele. Katalüsaatorid reageerivad reagentidega, moodustavad vaheühendeid ja reaktsiooni lõpus vabanevad. Ühise seisundi järgi eristuvad homogeensed ja heterogeensed katalüsaatorid.

Aineid, mis aeglustavad reaktsiooni, nimetatakse inhibiitoriteks.

Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub ka reaktiivide kokkupuute piirkonnast. Selle omaduse suurendamiseks ained on maetud. Suurim jahvatusaste saavutatakse reaktiivide lahustamisega. Seetõttu ilmnevad reaktsioonid lahendustes kõige kiiremini.

Reaktiivide olemus mõjutab ka reaktsioonikiirust. Näiteks on rauda ja magneesiumil sama kontsentratsiooniga hapetega suhtlemisel erinev kiirus. See on tingitud nende metallide erinevast keemilisest aktiivsusest.