5 Faktorer som påverkar reaktionshastigheten



Hastigheten för en kemisk reaktion är den hastighet vid vilken omvandlingen av ämnen som kallas reagenser förekommer i andra ämnen som kallas produkter. De faktorer som påverkar hastigheten kan vara flera; reagensernas art, partikelstorlek, substansens fysiska tillstånd ...

Reagens kan vara atomer eller molekyler som kolliderar eller kolliderar med varandra, vilket orsakar en paus i länkarna mellan dem. Efter pausen skapas nya länkar och produkter bildas. 

Om åtminstone ett av reagensen helt konsumeras i reaktionen, bildar produkten fullständigt, sägs reaktionen vara fullständig och riktad i endast en riktning..

I vissa fall kolliderar de produkter som bildas igen kolliderar igen och bryter samman sina länkar för att omorganisera och bli reagens igen. Detta kallas omvänd reaktion.

Båda reaktionerna sker i olika takt, men när hastigheten hos den främre reaktionen är lika med hastigheten för den omvända reaktionen, är en kinetisk jämvikt etableras, vilket innebär att reaktionen är i jämvikt.

Faktorer som påverkar reaktionshastigheten

Vilken kemisk reaktion som helst är föremål för en rad faktorer, vilket medför att hastigheten av densamma passerar snabbt eller långsamt. Vi hittar reaktioner som händer på några sekunder, som explosioner och andra som tar lite längre tid, såsom oxidation av en järnstång som sätts ut i det öppna.

Dessa faktorer som påverkar hastigheten på en kemisk reaktion är:

Storleken på ämnenas partiklar

Det är också känt som en kontaktyta. Om ämnena har en stor kontaktyta, dvs de är mycket kompakta, är reaktionen långsammare än när kontaktytan är liten.

Ett exempel är reaktionen av Alka seltzer i tablett och Alka seltzer i pulver. Alka seltzer är en blandning av acetylsalicylsyra, med natriumbikarbonat, kalciumfosfat och citronsyra.

Om ämnena är atomarter har de också en variation i deras reaktivitet på grund av atomens storlek och mängden elektroner på deras sista nivå.

På grund av detta reagerar natrium (Na) våldsamt med vatten jämfört med kalcium (Ca). På samma sätt oxideras järn (Fe) lätt genom verkan av vattenånga som finns i luften, jämfört med bly (Pb), vars reaktion är mycket långsammare.

Joniska arter har en mycket hög reaktivitet (låga reaktionshastigheter), jämfört med deras neutrala arter. Mg + 2 är sålunda mer reaktivt än Mg.

Fysikaliskt tillstånd av ämnen

Sammanställningstillståndet för reaktanterna påverkar också reaktionshastigheten. I fast tillstånd är partiklarna (atomer) mycket nära varandra, så rörligheten mellan dem är mycket låg, med mycket långsamma kollisioner.

I vätsketillståndet har partiklarna större rörlighet, vilket gör reaktionerna snabbare jämfört med det fasta tillståndet.

I gasformigt tillstånd har reaktionen en mycket högre hastighet tack vare den stora separationen mellan reaktanternas partiklar.

För att öka reaktionshastigheten hos ett ämne kan det lösas i vatten, på ett sådant sätt att molekylerna solubiliserar och ökar rörligheten mellan dem..

Koncentration av reagenserna

Koncentrationen av ett ämne avser mängden partiklar (atomer, joner eller molekyler) som finns i en given volym.

I en kemisk reaktion, om det finns många partiklar, kommer antalet kollisioner mellan dem att vara mycket höga, så reaktionshastigheten blir hög.

Ju högre koncentrationen av reaktanterna desto större blir reaktionshastigheten för bildning av produkterna.

temperatur

I ett reaktivt system som består av alla som utgör partiklar de är i rörelse, antingen vibrerande, som i de fasta substanserna, eller bläddra i fallet av vätskor och gaser.

I båda fallen observeras vibrationella E respektive E-kinetiska. Dessa energier är direkt proportionella mot temperaturen vid vilken systemet ligger.

Genom att öka systemets temperatur ökar substansernas molekylära rörelser.

Kollisionerna mellan dem blir starkare, tillräckligt för att brott och bindning ska uppstå, övervinna det hinder som utgör aktiveringsenergin Ea.

När temperaturen på systemet ökas ökar reaktiviteten och reaktionshastigheten är därför mindre snabbare.

katalysatorer

De är kemiska ämnen som påverkar en kemisk reaktion, antingen genom att öka reaktionshastigheten eller genom att minska den. Dess huvudkaraktär är att den inte deltar i kemiska reaktionen, vilket innebär att det i slutet av reaktionen kan isoleras från systemet.

Ett exempel är hydrogenering av en organisk förening omättad med litiumaluminiumhydrid som en katalysator:

CH3-CH = CH-CH3 + H2CH3-C2-CH2-CH3

I en kemisk ekvation placeras katalysatorn ovanpå pilen som indikerar reaktionsriktningen.

I en kemisk reaktion kan det hända att både katalysatorn och reaktanterna inte är i samma fysiska tillstånd, denna typ av system är känt som "heterogen".

Dessa kallas kontaktkatalysatorer. De "homogena" katalysatorerna är de som har samma fysikaliska tillstånd hos reaktanterna och kallas transport.

referenser

  1. Levine, I. Physicochemistry. vol.2. McGraw-Hill 2004
  2. Capparelli, Alberto Luis Grundläggande fysisk kemi. E-Book.
  3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Kinetik av kemiska reaktioner. Återställd: zaloamati.azc.uam.mx.
  4. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Faktorer som påverkar frekvensen av en kemisk reaktion. Återställt: thoughtco.com.