5 FAKTORER SOM PÅVIRKER REAKSJONSHASTIGHETEN - KJEMI - 2026

Hastigheten til en kjemisk reaksjon er hastigheten som omdannelsen av stoffer som kalles reaktanter skjer til andre stoffer som kalles produkter. Faktorene som påvirker hastigheten kan være flere; reagensers art, partikkelstørrelse, stoffers fysiske tilstand …

Reaktantene kan være atomer eller molekyler som kolliderer eller kolliderer med hverandre og forårsaker en fordeling av bindinger mellom dem. Etter pausen opprettes nye obligasjoner og produkter dannes.

Hvis minst en av reaktantene blir fullstendig konsumert i reaksjonen og fullstendig danner produktet, sies reaksjonen å være fullstendig og kjøres i bare en retning.

I noen tilfeller kolliderer produktene som dannes igjen og bryter bindingene sine for å omorganisere og bli reaktantene igjen. Dette kalles en omvendt reaksjon.

Begge reaksjonene forekommer med forskjellige hastigheter, men når hastigheten på fremre reaksjon tilsvarer hastigheten på den omvendte reaksjonen, etableres en kinetisk likevekt, noe som betyr at reaksjonen er i likevekt.

Faktorer som påvirker reaksjonshastigheten

Hver kjemiske reaksjon er utsatt for en rekke faktorer, som får hastigheten til å passere raskt eller sakte. Vi finner reaksjoner som skjer på få sekunder, som eksplosjoner, og andre som tar litt lengre tid, for eksempel oksidasjon av en jernstang som er satt ut i det fri.

Disse faktorene som påvirker hastigheten på en kjemisk reaksjon er:

Stoffets partikkelstørrelse

Det er også kjent som en kontaktflate. Hvis stoffene har en stor kontaktflate, det vil si at de er veldig kompakte, er reaksjonen tregere enn når kontaktflaten er liten.

Et eksempel er reaksjonen fra Alka seltzer i tablett og Alka seltzer i pulver. Alka seltzer er en blanding av acetyl-salisylsyre, med natriumbikarbonat, kalsiumfosfat og sitronsyre.

Hvis stoffene er atomart, viser de også en variasjon i deres reaktivitet på grunn av atomets størrelse og antall elektroner på det siste nivået.

På grunn av dette reagerer natrium (Na) med vann på en voldelig måte sammenlignet med kalsium (Ca). På samme måte oksideres jern (Fe) lett av virkningen av vanndamp til stede i den omgivende luft, sammenlignet med bly (Pb) hvis reaksjon er mye tregere.

De ioniske artene har en meget høy reaktivitet (lave reaksjonshastigheter) sammenlignet med deres nøytrale arter. Dermed er Mg + 2 mer reaktiv enn Mg.

Stoffers fysiske tilstand

Aggregasjonen av reaktantene påvirker også reaksjonshastigheten. I fast tilstand er partiklene (atomer) veldig nær hverandre, så mobiliteten mellom dem er veldig liten, og kollisjonene er veldig treg.

I flytende tilstand har partiklene mer bevegelighet, noe som gjør reaksjonene raskere sammenlignet med faststoffet.

I gassform har reaksjonen mye høyere hastighet, takket være den store separasjonen mellom reagenspartiklene.

For å øke reaksjonshastigheten til et stoff, kan det løses i vann, på en slik måte at molekylene blir solubilisert og mobiliteten mellom dem øker.

Reagenskonsentrasjon

Konsentrasjonen av et stoff refererer til antall partikler (atomer, ioner eller molekyler) som er i et gitt volum.

I en kjemisk reaksjon, hvis det er mange partikler, vil antallet kollisjoner mellom dem være veldig høyt, så hastigheten på reaksjonen vil være høy.

Jo høyere konsentrasjon av reaktantene er, jo høyere blir reaksjonshastigheten for produktdannelse.

Temperatur

I et system som består av reagenser, er alle partiklene som utgjør den i bevegelse, enten vibrerende, som i faste stoffer, eller beveger seg i tilfelle væsker og gasser.

I begge tilfeller observeres henholdsvis vibrasjons E og kinetisk E. Disse energiene er direkte proporsjonale med temperaturen som systemet er i.

Når temperaturen i systemet øker, øker stoffenes molekylære bevegelser.

Kollisjonene mellom dem blir sterkere, nok til å forårsake sammenbrudd og dannelse av bindinger, og overvinne hindringen som utgjør aktiveringsenergien Ea.

Når temperaturen i systemet øker, øker reaktiviteten og reaksjonshastigheten er lavere, derfor raskere.

Katalysatorer

Det er kjemiske stoffer som påvirker en kjemisk reaksjon, enten øker reaksjonshastigheten eller bremser den. Dens viktigste kjennetegn er at den ikke deltar i den kjemiske reaksjonen, noe som betyr at den på slutten av reaksjonen kan isoleres fra systemet.

Et eksempel er hydrogenering av en umettet organisk forbindelse med litiumaluminiumhydrid som katalysator:

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

I en kjemisk ligning er katalysatoren plassert over pilen som indikerer reaksjonsretningen.

I en kjemisk reaksjon kan det skje at både katalysatoren og reaktantene ikke er i samme fysiske tilstand. Denne typen system er kjent som "heterogen".

Disse kalles kontaktkatalysatorer. De "homogene" katalysatorene er de som har samme fysiske tilstand som reaktantene og kalles transport.

referanser

1. Levine, I. Fysisk kjemi. vol.2. McGraw-Hill 2004
2. Capparelli, Alberto Luis Grunnleggende fysiokjemi. E-bok.
3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Kinetikk av kjemiske reaksjoner. Gjenopprettet: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Anne Marie Helmenstine, Ph.D. Faktorer som påvirker frekvensen av en kjemisk reaksjon. Gjenopprettet: thoughtco.com.