Factoren die de chemische reactiesnelheid beïnvloeden

Het is handig om te kunnen voorspellen of een actie van invloed is op de snelheid waarmee een chemische reactie verloopt. Verschillende factoren kunnen de chemische reactiesnelheid beïnvloeden.

Over het algemeen zal een factor die het aantal botsingen tussen deeltjes vergroot, de reactiesnelheid verhogen en een factor die het aantal botsingen tussen deeltjes vermindert, zal de chemische reactie tarief.

Een hogere concentratie reactanten leidt tot effectievere botsingen per tijdseenheid, wat leidt tot een toename reactiesnelheid (behalve voor reacties van nulorde). Evenzo wordt een hogere concentratie van producten geassocieerd met een lager reactiesnelheid.

Gebruik de gedeeltelijke druk van reactanten in gasvormige toestand als maat voor hun concentratie.

Meestal gaat een verhoging van de temperatuur gepaard met een verhoging van de reactiesnelheid. Temperatuur is een maat voor de kinetische energie van een systeem, dus een hogere temperatuur impliceert een hogere gemiddelde kinetische energie van moleculen en meer botsingen per tijdseenheid.

Een algemene regel voor de meeste (niet alle) chemische reacties is dat de snelheid waarmee de reactie verloopt ongeveer verdubbelt voor elke temperatuurstijging van 10 graden Celsius. Zodra de temperatuur een bepaald punt bereikt, kunnen sommige van de chemische soorten worden gewijzigd (bijv. Denaturering van eiwitten) en de chemische reactie zal vertragen of stoppen.

Het tarief van een chemische reactie hangt af van het medium waarin de reactie plaatsvindt. Het kan verschil maken of een medium waterig of organisch is; polair of niet-polair; of vloeibaar, vast of gasvormig.

Reacties met vloeistoffen en vooral vaste stoffen zijn afhankelijk van de beschikbare oppervlakte. Voor vaste stoffen maken de vorm en grootte van de reactanten een groot verschil in de reactiesnelheid.

Katalysatoren (bijvoorbeeld enzymen) verlagen de activeringsenergie van een chemische reactie en verhogen de snelheid van een chemische reactie zonder tijdens het proces te worden verbruikt.

Katalysatoren werken door de frequentie van botsingen tussen reactanten te verhogen, waardoor de oriëntatie van reactanten wordt gewijzigd, zodat meer botsingen zijn effectief, verminderen intramoleculaire binding binnen reactantmoleculen, of doneren elektronendichtheid aan de reactanten. De aanwezigheid van een katalysator helpt een reactie sneller tot evenwicht te brengen.

Afgezien van katalysatoren, kunnen andere chemische soorten een reactie beïnvloeden. Het aantal waterstofionen (de pH van waterige oplossingen) kan veranderen a reactiesnelheid. Andere chemische soorten kunnen strijden om een ​​reactant of de oriëntatie, binding, elektronendichtheidenz., waardoor de reactiesnelheid wordt verlaagd.

Het verhogen van de druk van een reactie vergroot de kans dat reactanten met elkaar zullen interageren, waardoor de reactiesnelheid toeneemt. Zoals je zou verwachten, is deze factor belangrijk voor reacties met gassen en geen significante factor bij vloeistoffen en vaste stoffen.

Het mengen van reactanten verhoogt hun interactievermogen, waardoor de snelheid van een chemische reactie toeneemt.

De onderstaande tabel is een samenvatting van de belangrijkste factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden. Er is meestal een maximaal effect, waarna het wijzigen van een factor geen effect heeft of een reactie vertraagt. Zo kan het verhogen van de temperatuur voorbij een bepaald punt reactanten denatureren of ervoor zorgen dat ze een geheel andere chemische reactie ondergaan.