Είναι χρήσιμο να μπορεί κανείς να προβλέψει εάν μια δράση θα επηρεάσει τον ρυθμό με τον οποίο προχωρά μια χημική αντίδραση. Αρκετοί παράγοντες μπορούν να επηρεάσουν το ρυθμό χημικής αντίδρασης.
Γενικά, ένας παράγοντας που αυξάνει τον αριθμό των συγκρούσεων μεταξύ των σωματιδίων θα αυξήσει τον ρυθμό αντίδρασης και ένας παράγοντας που μειώνει τον αριθμό των συγκρούσεων μεταξύ των σωματιδίων θα μειώσει την χημική αντίδραση τιμή.
Συγκέντρωση των αντιδραστηρίων
Μια υψηλότερη συγκέντρωση των αντιδραστηρίων οδηγεί σε πιο αποτελεσματικές συγκρούσεις ανά μονάδα χρόνου, πράγμα που οδηγεί σε αύξηση (εκτός από τις αντιδράσεις μηδενικής τάξης.) Παρομοίως, μια υψηλότερη συγκέντρωση προϊόντων τείνει να συσχετίζεται με ένα χαμηλότερο ταχύτητα αντίδρασης.
Χρησιμοποιήστε το μερική πίεση των αντιδραστηρίων σε αέρια κατάσταση ως μέτρο της συγκέντρωσής τους.
Θερμοκρασία
Συνήθως, η αύξηση της θερμοκρασίας συνοδεύεται από αύξηση του ρυθμού αντίδρασης. Η θερμοκρασία είναι μέτρο του κινητική ενέργεια ενός συστήματος, έτσι υψηλότερη θερμοκρασία συνεπάγεται υψηλότερη μέση κινητική ενέργεια των μορίων και περισσότερες συγκρούσεις ανά μονάδα χρόνου.
Ένας γενικός κανόνας για τις περισσότερες (όχι όλες) χημικές αντιδράσεις είναι ότι ο ρυθμός με τον οποίο προχωρά η αντίδραση θα διπλασιαστεί περίπου για κάθε αύξηση των θερμοκρασιών κατά 10 βαθμούς Κελσίου. Μόλις η θερμοκρασία φθάσει σε κάποιο σημείο, ορισμένα από τα χημικά είδη μπορούν να τροποποιηθούν (π.χ. μετουσίωση πρωτεϊνών) και το χημική αντίδραση θα επιβραδυνθεί ή θα σταματήσει.
Μέσο ή κατάσταση της ύλης
Το ποσοστό του a χημική αντίδραση εξαρτάται από το μέσο στο οποίο συμβαίνει η αντίδραση. Μπορεί να κάνει τη διαφορά εάν ένα μέσο είναι υδατικό ή οργανικό. πολικό ή μη πολικό. ή υγρό, στερεό ή αέρια.
Οι αντιδράσεις που αφορούν τα υγρά και ιδιαίτερα τα στερεά εξαρτώνται από τη διαθέσιμη επιφάνεια. Για τα στερεά, το σχήμα και το μέγεθος των αντιδραστηρίων κάνουν μεγάλη διαφορά στον ρυθμό αντίδρασης.
Παρουσία καταλυτών και ανταγωνιστών
Καταλύτες (π.χ. ένζυμα) μειώνουν την ενέργεια ενεργοποίησης μιας χημικής αντίδρασης και αυξάνουν τον ρυθμό μιας χημικής αντίδρασης χωρίς να καταναλώνονται στη διαδικασία.
Οι καταλύτες λειτουργούν αυξάνοντας τη συχνότητα των συγκρούσεων μεταξύ των αντιδραστηρίων, μεταβάλλοντας τον προσανατολισμό των αντιδραστηρίων έτσι ώστε να αυξηθούν οι συγκρούσεις είναι αποτελεσματικές, μειώνοντας την ενδομοριακή σύνδεση μέσα στα αντιδρώντα μόρια ή προσφέροντας πυκνότητα ηλεκτρονίων στο αντιδραστήρια. Η παρουσία ενός καταλύτη βοηθά μια αντίδραση να προχωρήσει πιο γρήγορα στην ισορροπία.
Εκτός από τους καταλύτες, άλλα χημικά είδη μπορούν να επηρεάσουν μια αντίδραση. Ο αριθμός των ιόντων υδρογόνου (το pH των υδατικών διαλυμάτων) μπορεί να μεταβάλει το α ταχύτητα αντίδρασης. Άλλα χημικά είδη μπορεί να ανταγωνίζονται για ένα αντιδραστήριο ή να αλλάζουν προσανατολισμό, πυκνότητα ηλεκτρονίων, κλπ., μειώνοντας έτσι την ταχύτητα μιας αντίδρασης.
Πίεση
Η αύξηση της πίεσης μιας αντίδρασης βελτιώνει την πιθανότητα ότι τα αντιδραστήρια θα αλληλεπιδρούν μεταξύ τους, αυξάνοντας έτσι την ταχύτητα της αντίδρασης. Όπως θα περιμένατε, αυτός ο παράγοντας είναι σημαντικός για αντιδράσεις που αφορούν αέρια και όχι για σημαντικό παράγοντα με υγρά και στερεά.
Μίξη
Τα αντιδραστήρια ανάμιξης αυξάνουν την ικανότητά τους να αλληλεπιδρούν, αυξάνοντας έτσι την ταχύτητα μιας χημικής αντίδρασης.
Περίληψη των παραγόντων
Ο παρακάτω πίνακας είναι μια σύνοψη των κύριων παραγόντων που επηρεάζουν την ταχύτητα αντίδρασης. Υπάρχει συνήθως ένα μέγιστο αποτέλεσμα, μετά το οποίο η αλλαγή ενός παράγοντα δεν θα έχει αποτέλεσμα ή θα επιβραδύνει μια αντίδραση. Για παράδειγμα, η αύξηση της θερμοκρασίας μετά από ένα συγκεκριμένο σημείο μπορεί να μετουσιώνει τα αντιδραστήρια ή να τα αναγκάζει να υποβληθούν σε εντελώς διαφορετική χημική αντίδραση.
Παράγοντας | Επηρεάζουν το ποσοστό αντίδρασης |
θερμοκρασία | η αύξηση της θερμοκρασίας αυξάνει τον ρυθμό αντίδρασης |
πίεση | η αυξανόμενη πίεση αυξάνει τον ρυθμό αντίδρασης |
συγκέντρωση | σε ένα διάλυμα, η αύξηση της ποσότητας των αντιδραστηρίων αυξάνει τον ρυθμό αντίδρασης |
κατάσταση της ύλης | τα αέρια αντιδρούν πιο εύκολα από τα υγρά, τα οποία αντιδρούν πιο εύκολα από τα στερεά |
καταλύτες | ένας καταλύτης μειώνει την ενεργότητα ενεργοποίησης, αυξάνοντας τον ρυθμό αντίδρασης |
μίξη | τα αντιδραστήρια ανάμιξης βελτιώνουν τον ρυθμό αντίδρασης |