Innehåll
Hastigheten för en kemisk reaktion avser hastigheten med vilken reaktanter omvandlas till produkter, de ämnen som bildas från reaktionen. Kollisionsteori förklarar att kemiska reaktioner inträffar i olika hastigheter genom att föreslå att för att en reaktion ska fortsätta måste det finnas tillräckligt med energi i systemet för att reaktantpartiklarna ska kollidera, bryta kemiska bindningar och bilda slutprodukten. Reaktantpartiklarnas massa bestämmer mängden exponerad ytarea för möjliga kollisioner.
Reaktionshastigheter
Flera faktorer, inklusive massan och koncentrationen av partiklar som är tillgängliga för reaktion, påverkar hastigheten för en kemisk reaktion. Allt som påverkar antalet kollisioner mellan partiklar påverkar också reaktionshastigheten. Mindre reaktantpartiklar med mindre massa ökar chansen för kollisioner, vilket ökar reaktionshastigheten. En massiv komplex molekyl med avlägsna reaktiva platser kommer att vara långsam att svara, oavsett hur många kollisioner som äger rum. Detta resulterar i en långsam reaktionshastighet. En reaktion som involverar mindre massiva partiklar med mer tillgängligt ytområde för kollisioner kommer att fortsätta snabbare.
Koncentration
Koncentrationen av reaktanterna bestämmer reaktionens hastighet. I enkla reaktioner påskyndar en ökning av koncentrationen av reaktanter reaktionen. Ju fler kollisioner över tiden, desto snabbare kan reaktionen gå framåt. De små partiklarna har mindre massa och mer ytarea tillgängliga för kollisioner av andra partiklar. Men i andra mer komplexa reaktionsmekanismer kanske detta inte alltid stämmer. Detta observeras ofta i reaktioner som involverar enorma proteinmolekyler med stora massor och sammanvecklade strukturer med reaktionsställen som är begravda djupt i dem som inte lätt kan nås av kollisionspartiklar.
Temperatur
Uppvärmning sätter mer kinetisk energi i reaktionen, vilket gör att partiklarna rör sig snabbare så att fler kollisioner uppstår och reaktionshastigheten ökar. Det tar mindre värme för att aktivera mindre partiklar med mindre massa, men det kan ha negativa resultat med stora massiva molekyler, till exempel proteiner. För mycket värme kan denaturera proteiner genom att få deras strukturer att absorbera energi och bryta bindningarna som håller molekylens sektioner ihop.
Partikelstorlek och massa
Om en av reaktanterna är ett fast ämne fortsätter reaktionen snabbare om den slipas till ett pulver eller sönderdelas. Detta ökar dess ytarea och utsätter fler små partiklar med en mindre massa men en större ytarea för de andra reaktanterna i reaktionen. Chanserna för partikelkollisioner ökar när reaktionshastigheten ökar.
En graf som visar plottiden mot den totala mängden producerad produkt visar att kemiska reaktioner vanligtvis börjar med en snabb hastighet när reaktantkoncentrationerna är störst och gradvis avtar när reaktanterna tappas. När linjen når en platå och blir horisontell har reaktionen avslutats.