Tartalom
- TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
- Hogyan változik a reakció sebessége
- Hogyan határozhatjuk meg a reakció sebességét?
A reaktánsok koncentrációjának növelése általában növeli a reakció sebességét, mivel több reagáló molekula vagy ion van jelen a reakciótermékek kialakításában.Ez különösen igaz, ha alacsony a koncentráció és kevés molekula vagy ion reagál. Amikor a koncentrációk már magasak, gyakran elérik azt a határértéket, ahol a koncentráció növelése csekély hatással van a reakció sebességére. Ha több reagens van jelen, egyikük koncentrációjának növelése nem befolyásolja a reakció sebességét, ha nem áll rendelkezésre elegendő mennyiség a többi reagensből. Összességében a koncentráció csak egy olyan tényező, amely befolyásolja a reakció sebességét, és a kapcsolat általában nem egyszerű vagy lineáris.
TL; DR (túl hosszú; nem olvastam)
A reakció sebessége általában közvetlenül változik a reagensek koncentrációjának változásaival. Amikor az összes reagens koncentrációja növekszik, több molekula vagy ion kölcsönhatásba lép, új vegyületeket képezve, és a reakció sebessége növekszik. Ha egy reagens koncentrációja csökken, kevesebb ilyen molekula vagy ion van jelen, és a reakció sebessége is csökken. Különleges esetekben, például nagy koncentrációk esetén, katalitikus reakciók esetén vagy egyetlen reagens esetén a reagensek koncentrációjának megváltoztatása nem befolyásolhatja a reakció sebességét.
Hogyan változik a reakció sebessége
Egy tipikus kémiai reakció során számos anyag reagál új termékek képzésére. Az anyagokat össze lehet állítani gázként, folyadékként vagy oldatban, és az egyes reagensek mennyisége befolyásolja a reakció előrehaladásának gyorsaságát. Gyakran van egynél több reagens, és a reakció sebessége a többi jelen lévő reagenstől függ. A reakció sebessége néha az összes reagens koncentrációjától függhet, és néha katalizátorok is vannak jelen, amelyek segítenek meghatározni a reakció sebességét. A konkrét helyzettől függően az egyik reagens koncentrációjának megváltoztatása nincs hatással.
Például a magnézium és a sósav reakciójában a magnéziumot szilárd anyagként vezetik be, míg a sósav oldatban van. Általában a sav reagál a fém magnézium atomjaival, és amint a fém elfogy, a reakció folytatódik. Ha több sósav van oldatban és a koncentráció magasabb, akkor több sósav ion megy el a fémnél, és a reakció felgyorsul.
Hasonlóképpen, ha a kalcium-karbonát sósavval reagál, a savkoncentráció növelése felgyorsítja a reakció sebességét, mindaddig, amíg elegendő kalcium-karbonát van jelen. A kalcium-karbonát fehér por, amely keveredik vízzel, de nem oldódik fel. Mivel a sósavval reagál, oldható kalcium-kloridot képez, és széndioxid bocsát ki. A kalcium-karbonát koncentrációjának növelése, amikor már sok az oldatban, nincs hatással a reakció sebességére.
Időnként a reakció a katalizátoroktól függ. Ebben az esetben a katalizátor koncentrációjának megváltoztatása felgyorsíthatja vagy lelassíthatja a reakciót. Például az enzimek felgyorsítják a biológiai reakciókat, és koncentrációik befolyásolják a reakció sebességét. Másrészt, ha az enzimet már teljes mértékben felhasználják, akkor a többi anyag koncentrációjának megváltoztatása nincs hatással.
Hogyan határozhatjuk meg a reakció sebességét?
A kémiai reakció felhasználja a reagenseket és reakciótermékeket hoz létre. Ennek eredményeként a reakció sebességét úgy határozhatjuk meg, hogy megmérjük, hogy a reagensek milyen gyorsan fogynak vagy mennyi reakciótermék keletkezik. A reakciótól függően általában a legegyszerűbb megmérni az egyik legjobban hozzáférhető és könnyen megfigyelhető anyagot.
Például a magnézium és a sósav fenti reakciója során a reakció hidrogént képez, amely összegyűjthető és mérhető. A kalcium-karbonát és a sósav reagáltatásához szén-dioxid és kalcium-klorid előállításához a szén-dioxid szintén összegyűjthető. Egy egyszerűbb módszer lehet a reakcióedény mérése annak meghatározására, hogy mennyi szén-dioxid került ki. A kémiai reakció sebességének ilyen módon történő mérése meghatározhatja, hogy az egyik reagens koncentrációjának megváltoztatása megváltoztatta-e az adott folyamat reakciósebességét.