5 ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА СКОРОСТЬ РЕАКЦИИ - ХИМИЯ - 2025

Скорость химической реакции - это скорость, с которой происходит преобразование веществ, называемых реагентами, в другие вещества, называемые продуктами. Факторов, влияющих на скорость, может быть несколько; природа реагентов, размер частиц, физическое состояние веществ …

Реагентами могут быть атомы или молекулы, которые сталкиваются или сталкиваются друг с другом, вызывая разрыв связей между ними. После разрыва создаются новые связи и образуются продукты.

Если хотя бы один из реагентов полностью расходуется в реакции, полностью образуя продукт, реакция считается завершенной и протекает только в одном направлении.

В некоторых случаях образующиеся продукты снова сталкиваются и разрывают свои связи, реорганизуясь и снова становясь реагентами. Это называется обратной реакцией.

Обе реакции происходят с разными скоростями, однако, когда скорость прямой реакции равна скорости обратной реакции, устанавливается кинетическое равновесие, что означает, что реакция находится в равновесии.

Факторы, влияющие на скорость реакции

Каждая химическая реакция зависит от ряда факторов, из-за которых скорость ее протекает быстро или медленно. Мы находим реакции, которые происходят за секунды, такие как взрывы, и другие, которые занимают немного больше времени, такие как окисление железного стержня, выставленного на открытом воздухе.

Эти факторы, влияющие на скорость химической реакции:

Размер частиц вещества

Она также известна как контактная поверхность. Если вещества имеют большую поверхность контакта, то есть они очень компактны, реакция протекает медленнее, чем при небольшой поверхности контакта.

Примером может служить реакция зельтера Alka в таблетке и зельтера Alka в порошке. Alka seltzer представляет собой смесь ацетилсалициловой кислоты с бикарбонатом натрия, фосфатом кальция и лимонной кислотой.

Если вещества являются атомными разновидностями, они также демонстрируют изменение своей реакционной способности из-за размера атома и количества электронов на его последнем уровне.

Из-за этого натрий (Na) бурно реагирует с водой по сравнению с кальцием (Ca). Точно так же железо (Fe) легко окисляется под действием водяного пара, присутствующего в окружающем воздухе, по сравнению со свинцом (Pb), реакция которого идет намного медленнее.

Ионные частицы обладают очень высокой реакционной способностью (низкие скорости реакции) по сравнению с их нейтральными частицами. Таким образом, Mg + 2 более реакционноспособен, чем Mg.

Физическое состояние веществ

Агрегатное состояние реагентов также влияет на скорость реакции. В твердом состоянии частицы (атомы) расположены очень близко друг к другу, поэтому подвижность между ними очень мала, а столкновения очень медленные.

В жидком состоянии частицы обладают большей подвижностью, что ускоряет реакции по сравнению с твердым состоянием.

В газообразном состоянии реакция протекает с гораздо большей скоростью благодаря большому разделению между частицами реагента.

Чтобы увеличить скорость реакции вещества, его можно растворить в воде таким образом, чтобы молекулы растворились и подвижность между ними увеличивалась.

Концентрация реагента

Концентрация вещества относится к количеству частиц (атомов, ионов или молекул), находящихся в данном объеме.

В химической реакции, если частиц много, количество столкновений между ними будет очень большим, поэтому скорость реакции будет высокой.

Чем выше концентрация реагентов, тем выше будет скорость реакции образования продукта.

температура

В системе, состоящей из реагентов, все частицы, составляющие ее, находятся в движении, либо колеблются, как в твердых веществах, либо движутся в случае жидкостей и газов.

В обоих случаях наблюдаются колебательный E и кинетический E соответственно. Эти энергии прямо пропорциональны температуре, при которой находится система.

По мере увеличения температуры системы молекулярные движения веществ увеличиваются.

Столкновения между ними становятся более сильными, достаточно, чтобы вызвать разрыв и образование связей, преодолевая препятствие, которое составляет энергию активации Ea.

По мере увеличения температуры системы реакционная способность увеличивается, а скорость реакции снижается, следовательно, быстрее.

Катализаторы

Это химические вещества, которые влияют на химическую реакцию, либо увеличивая скорость реакции, либо замедляя ее. Его основная характеристика состоит в том, что он не участвует в химической реакции, а это означает, что в конце реакции его можно изолировать от системы.

Примером является гидрирование ненасыщенного органического соединения с использованием алюмогидрида лития в качестве катализатора:

CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3

В химическом уравнении катализатор расположен над стрелкой, указывающей направление реакции.

В химической реакции может случиться так, что и катализатор, и реагенты находятся в разных физических состояниях, этот тип системы известен как «гетерогенная».

Их называют контактными катализаторами. «Гомогенные» катализаторы - это катализаторы, которые имеют такое же физическое состояние, что и реагенты, и называются транспортными.

Ссылки

1. Левин, И. Физико-химия. vol.2. Макгроу-Хилл 2004
2. Каппарелли, Альберто Луис Основы физико-химии. Электронная книга.
3. Фернандес Санчес Лилия, Коррал Лопес Эльпидио и др. (2016) Кинетика химических реакций. Восстановлено: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Энн Мари Хельменстин, доктор философии Факторы, влияющие на скорость химической реакции. Вылечено: thinkco.com.