Παράγοντες που επηρεάζουν το ρυθμό χημικής αντίδρασης

Με την έννοια της "ταχύτητας" συναντάται συνήθως στη φυσική. Εξ ορισμού, η ταχύτητα είναι μια ποσότητα που δείχνει πώς αλλάζει ένα χαρακτηριστικό σε μια μονάδα χρόνου.

Στη χημεία χρησιμοποιείται ο ορισμός του "ποσοστού χημικής αντίδρασης". Αυτή η κατηγορία καθορίζει πόσα ανά μονάδα χρόνου αλλάζει η συγκέντρωση των αρχικών αντιδραστηρίων ή των προϊόντων της αντίδρασης.

Για να αξιολογήσετε την ταχύτητα, πρέπει να αλλάξετε τη συγκέντρωση μίας από τις ουσίες.

Οι διαδικασίες που συμβαίνουν σε ένα ομοιογενές μέσο είναι πολύ ενδιαφέρουσες. Ομογενή (ομογενή) συστήματα είναι υγρά ή αέρια. Αυτές οι αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα πλήρως. Ο ρυθμός χημικής αντίδρασης για ένα τέτοιο σύστημα υπολογίζεται από την αναλογία της μεταβολής της συγκέντρωσης και του χρονικού διαστήματος κατά το οποίο λαμβάνει χώρα αυτή η αντίδραση.

Τα ομοιογενή (ετερογενή) συστήματα αντιπροσωπεύονται από τα ακόλουθα: στερεό - αέριο, στερεό - υγρό, αέριο - υγρό. Στα συστήματα αυτά, οι αντιδράσεις λαμβάνουν χώρα στην επιφάνεια του ορίου φάσης. Ο ρυθμός των χημικών αντιδράσεων για τα ετερογενή συστήματα καθορίζεται από τον αριθμό των γραμμομορίων των ουσιών που εισήλθαν ή σχηματίστηκαν ως αποτέλεσμα της δράσης σε μια επιφάνεια μονάδας ανά μονάδα χρόνου.

Παράγοντες που επηρεάζουν το ρυθμό χημικής αντίδρασης

Η ταχύτητα της αντίδρασης επηρεάζεται από τη συγκέντρωση ουσιών, τη θερμοκρασία, την παρουσία καταλύτη (αναστολέα), την περιοχή επαφής και τη φύση των δραστικών ουσιών.

Πρώτον, ο ρυθμός χημικής αντίδρασης εξαρτάται από τη συγκέντρωση των αντιδρώντων συστατικών. Αναπτύσσεται σε άμεση αναλογία με το προϊόν των συγκεντρώσεών τους. Ο λόγος για την αύξηση της ταχύτητας είναι η αύξηση στον αριθμό των συγκρούσεων σωματιδίων αντιδραστηρίων λόγω της αύξησης του αριθμού τους ανά μονάδα όγκου.

Η αύξηση του ρυθμού της χημικής διεργασίας διευκολύνεται από την αύξηση του καθεστώτος θερμοκρασίας. Οι χημικές αντιδράσεις που εμφανίζονται σε ομογενή συστήματα (υγρά διαλύματα, μείγματα αερίων) συμβαίνουν λόγω της σύγκρουσης των συστατικών (σωματιδίων). Ωστόσο, όχι πάντα η σύγκρουση των αντιδραστηρίων οδηγεί στην εμφάνιση νέων προϊόντων. Μόνο ενεργά σωματίδια που έχουν αυξημένη ενέργεια είναι σε θέση να πραγματοποιήσουν χημική αντίδραση.

Καθώς αυξάνεται η θερμοκρασία, η κινητική ενέργεια των χημικών σωματιδίων αυξάνεται και αυξάνεται και ο αριθμός των ενεργών σωματιδίων. Επομένως, σε υψηλές θερμοκρασίες, οι αντιδράσεις συμβαίνουν ταχύτερα από ότι σε χαμηλές θερμοκρασίες. Καθορίστε πώς ο ρυθμός αντίδρασης εξαρτάται από το καθεστώς θερμοκρασίας, επιτρέπει τον κανόνα Van't Hoff. Αυτό το αξίωμα λέει ότι με την αύξηση της θερμοκρασίας για κάθε δέκα βαθμούς Κελσίου, ο ρυθμός χημικής αντίδρασης αυξάνεται κατά 3-4 φορές. Ωστόσο, ο κανόνας αυτός δίνει κατά προσέγγιση τιμές και χρησιμοποιείται μόνο για μια αρχική εκτίμηση της επίδρασης της θερμοκρασίας.

Η παρουσία ενός καταλύτη, μιας ουσίας που επιταχύνει τη χημική διαδικασία, έχει μεγάλη επίδραση στον ρυθμό αντίδρασης. Οι καταλύτες αντιδρούν με τα αντιδραστήρια, σχηματίζουν ενδιάμεσες χημικές ενώσεις και στο τέλος της αντίδρασης απελευθερώνονται. Σύμφωνα με τη συνολική κατάσταση , διακρίνονται ομοιογενείς και ετερογενείς καταλύτες.

Οι ουσίες που επιβραδύνουν την αντίδραση ονομάζονται αναστολείς.

Ο ρυθμός χημικής αντίδρασης επίσης εξαρτάται από την περιοχή της άρθρωσης των αντιδραστηρίων. Για να αυξηθεί αυτό το χαρακτηριστικό, οι ουσίες είναι αλεσμένες. Ο μέγιστος βαθμός λείανσης επιτυγχάνεται με τη διάλυση των αντιδραστηρίων. Επομένως, οι αντιδράσεις εμφανίζονται ταχύτερα σε διαλύματα.

Η φύση των αντιδραστηρίων επηρεάζει επίσης τον ρυθμό αντίδρασης. Για παράδειγμα, ο σίδηρος και το μαγνήσιο έχουν διαφορετικούς ρυθμούς όταν αλληλεπιδρούν με οξέα της ίδιας συγκέντρωσης. Αυτό οφείλεται στη διαφορετική χημική δραστηριότητα αυτών των μετάλλων.