Factoren die de chemische reactiesnelheid beïnvloeden

Het is handig om te kunnen voorspellen of een actie invloed heeft op de snelheid waarmee een chemische reactie plaatsvindt. Verschillende factoren kunnen de chemische reactiesnelheid beïnvloeden.

In het algemeen zal een factor die het aantal botsingen tussen deeltjes verhoogt de reactiesnelheid verhogen en een factor die het aantal botsingen tussen deeltjes vermindert, zal de chemische reactiesnelheid verlagen.

Concentratie van reagentia

Een hogere concentratie van reactanten leidt tot effectievere botsingen per tijdseenheid, wat leidt tot een verhoogde reactiesnelheid (behalve voor nul-orde reacties). Evenzo heeft een hogere concentratie van producten de neiging geassocieerd te zijn met een lagere reactiesnelheid.

Gebruik de partiële druk van reactanten in een gasvormige toestand als een maat voor hun concentratie.

Temperatuur

Gewoonlijk gaat een toename van de temperatuur gepaard met een toename van de reactiesnelheid. Temperatuur is een maat voor de kinetische energie van een systeem, dus een hogere temperatuur impliceert een hogere gemiddelde kinetische energie van moleculen en meer botsingen per tijdseenheid.

Een algemene regel voor de meeste (niet alle) chemische reacties is dat de snelheid waarmee de reactie verloopt ongeveer verdubbelt voor elke temperatuurstijging van 10 graden Celsius. Zodra de temperatuur een bepaald punt bereikt, kan een aantal van de chemische soorten worden gewijzigd (bijvoorbeeld denaturering van eiwitten) en zal de chemische reactie vertragen of stoppen.

Gemiddeld of stand van zaken

De snelheid van een chemische reactie hangt af van het medium waarin de reactie plaatsvindt. Het kan een verschil maken of een medium waterig of organisch is; polair of niet-polair; of vloeibaar, vast of gasvormig.

Reacties met vloeistoffen en vooral vaste stoffen zijn afhankelijk van het beschikbare oppervlak. Voor vaste stoffen maken de vorm en de grootte van de reactanten een groot verschil in de reactiesnelheid.

Aanwezigheid van katalysatoren en concurrenten

Katalysatoren (bijv. Enzymen) verlagen de activeringsenergie van een chemische reactie en verhogen de snelheid van een chemische reactie zonder te worden verbruikt in het proces.

Katalysatoren werken door de frequentie van botsingen tussen reactanten te verhogen, de oriëntatie van reactanten te veranderen zodat meer botsingen effectief zijn, intramoleculaire binding in reactantmoleculen te verminderen of elektronendichtheid aan de reactanten te doneren. De aanwezigheid van een katalysator helpt een reactie sneller tot evenwicht te brengen.

Naast katalysatoren kunnen andere chemische soorten een reactie beïnvloeden. Het aantal waterstofionen (de pH van waterige oplossingen) kan de reactiesnelheid veranderen. Andere chemische soorten kunnen concurreren om een ​​reactant of de oriëntatie, binding, elektronendichtheid, enz. Veranderen, waardoor de reactiesnelheid wordt verlaagd.

Druk

Het verhogen van de druk van een reactie verbetert de waarschijnlijkheid dat reagentia op elkaar reageren, waardoor de reactiesnelheid wordt verhoogd. Zoals je zou verwachten, is deze factor belangrijk voor reacties waarbij gassen betrokken zijn, en niet een significante factor met vloeistoffen en vaste stoffen.

menging

Het mengen van reactanten verhoogt hun vermogen tot interactie, waardoor de snelheid van een chemische reactie wordt verhoogd.

Samenvatting van factoren

De onderstaande tabel is een samenvatting van de belangrijkste factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden. Er is meestal een maximaal effect, waarna het veranderen van een factor geen effect zal hebben of een reactie zal vertragen. Het verhogen van de temperatuur tot voorbij een bepaald punt kan bijvoorbeeld reactanten denatureren of ervoor zorgen dat ze een volledig andere chemische reactie ondergaan.

Factor	Beïnvloeden reactiesnelheid
temperatuur	stijgende temperatuur verhoogt reactiesnelheid
druk	toenemende druk verhoogt de reactiesnelheid
concentratie	in een oplossing verhoogt het verhogen van de hoeveelheid reactanten de reactiesnelheid
stand van zaken	gassen reageren sneller dan vloeistoffen, die sneller reageren dan vaste stoffen
katalysatoren	een katalysator verlaagt de activeringsenergie en verhoogt de reactiesnelheid
menging	het mengen van reactanten verbetert de reactiesnelheid