Innehåll
Reaktionshastigheten är en mycket viktig faktor i kemi, särskilt när reaktioner har industriell betydelse. En reaktion som verkar användbar men fortskrider för långsamt kommer inte att vara till nytta när det gäller att tillverka en produkt. Omvandlingen av diamant till grafit, till exempel, gynnas av termodynamik men lyckligtvis fortsätter nästan omöjligt. Omvänt kan reaktioner som rör sig för snabbt ibland bli farliga. Reaktionshastigheten styrs av flera faktorer, som alla kan varieras under kontrollerade förhållanden.
Temperatur
I nästan mycket fall ökar temperaturen på kemikalier reaktionshastigheten. Denna reaktion beror på en faktor som kallas "aktiveringsenergi". Aktiveringsenergin för en reaktion är den minsta energi som två molekyler behöver för att kollidera tillsammans med tillräckligt med kraft för att reagera. När temperaturen stiger rör sig molekyler kraftigare, och fler av dem har den nödvändiga aktiveringsenergin, vilket ökar reaktionshastigheten. En mycket grov tumregel är att reaktionshastigheten fördubblas för varje 10 ° C temperaturökning.
Koncentration och tryck
När kemiska reaktanter är i samma tillstånd - till exempel båda upplösta i en vätska - påverkar reaktanternas koncentration vanligtvis reaktionshastigheten. Att öka koncentrationen av en eller flera reaktanter kommer normalt att öka reaktionshastigheten till viss grad, eftersom det kommer att finnas fler molekyler att reagera per tidsenhet. I vilken grad reaktionen påskyndas beror på reaktionens speciella "ordning". Vid gasfasreaktioner ökar ofta trycket ofta reaktionshastigheten på liknande sätt.
Medium
Det speciella mediet som används för att innehålla reaktionen kan ibland påverka reaktionshastigheten. Många reaktioner äger rum i ett lösningsmedel av något slag, och lösningsmedlet kan öka eller minska reaktionshastigheten, baserat på hur reaktionen sker. Du kan påskynda reaktioner som involverar en laddad mellanart, till exempel genom att använda ett mycket polärt lösningsmedel som vatten, vilket stabiliserar den typen och främjar dess bildning och efterföljande reaktion.
katalysatorer
Katalysatorer arbetar för att öka reaktionshastigheten. En katalysator fungerar genom att ändra reaktionens normala fysiska mekanism till en ny process, som kräver mindre aktiveringsenergi. Detta innebär att vid en given temperatur kommer fler molekyler att ha den lägre aktiveringsenergin och reagera. Katalysatorer åstadkommer detta på olika sätt, även om en process är att katalysatorn ska fungera som en yta där kemiska arter absorberas och hålls i en gynnsam position för efterföljande reaktion.
Ytarea
För reaktioner som involverar en eller flera fasta reaktanter i bulkfasen kan den exponerade ytan för den fasta fasen påverka hastigheten. Effekten som normalt ses är att ju större ytområdet som är exponerat, desto snabbare är hastigheten. Detta inträffar eftersom en bulkfas inte har någon koncentration som sådan och därför bara kan reagera på den utsatta ytan. Ett exempel skulle vara rost eller oxidation av en järnstång, som kommer att fortsätta snabbare om mer ytarea på stången utsätts.