Съдържание
- TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
- Как се променя скоростта на реакцията
- Как да определим скоростта на реакцията
Увеличаването на концентрацията на реагентите обикновено увеличава скоростта на реакцията, тъй като присъстват повече от реагиращите молекули или йони, които образуват реакционните продукти.Това е особено вярно, когато концентрациите са ниски и малко молекули или йони реагират. Когато концентрациите вече са високи, често се достига граница, при която увеличаването на концентрацията има малък ефект върху скоростта на реакцията. Когато са включени няколко реагента, увеличаването на концентрацията на един от тях може да не повлияе на скоростта на реакцията, ако не е достатъчно от останалите реагенти. Като цяло концентрацията е само един фактор, влияещ на скоростта на реакцията и връзката обикновено не е проста или линейна.
TL; DR (Твърде дълго; Не четях)
Обикновено скоростта на реакцията варира директно с промените в концентрацията на реагентите. Когато концентрацията на всички реагенти се увеличава, повече молекули или йони взаимодействат, за да образуват нови съединения и скоростта на реакция се увеличава. Когато концентрацията на реагент намалява, присъстват по-малко от тази молекула или йон и скоростта на реакцията намалява. В специални случаи, като например за високи концентрации, за каталитични реакции или за единичен реагент, промяната на концентрацията на реагентите може да не повлияе на скоростта на реакцията.
Как се променя скоростта на реакцията
При типична химическа реакция няколко вещества реагират, образувайки нови продукти. Веществата могат да бъдат събрани заедно като газове, течности или в разтвор и каква част от всеки реагент присъства, влияе колко бързо протича реакцията. Често има повече от достатъчно един реагент и скоростта на реакцията зависи от другите налични реагенти. Понякога скоростта на реакцията може да зависи от концентрацията на всички реагенти, а понякога присъстват катализатори и помагат да се определи скоростта на реакцията. В зависимост от конкретната ситуация, промяната на концентрацията на един реагент може да няма ефект.
Например, в реакцията между магнезий и солна киселина, магнезият се въвежда като твърдо вещество, докато солната киселина е в разтвор. Обикновено киселината взаимодейства с магнезиевите атоми от метала и докато металът се изяжда, реакцията протича. Когато повече солна киселина е в разтвор и концентрацията е по-висока, повече йони на солна киселина изяждат метала и реакцията се ускорява.
По същия начин, когато калциевият карбонат реагира с солна киселина, увеличаването на концентрацията на киселината ускорява скоростта на реакцията, стига да има достатъчно калциев карбонат. Калциевият карбонат е бял прах, който се смесва с вода, но не се разтваря. Когато реагира със солната киселина, той образува разтворим калциев хлорид и се отделя въглероден диоксид. Увеличаването на концентрацията на калциев карбонат, когато вече има много в разтвора, няма да окаже влияние върху скоростта на реакцията.
Понякога реакцията зависи от катализаторите, които да продължат. В този случай промяната на концентрацията на катализатора може да ускори или забави реакцията. Например ензимите ускоряват биологичните реакции и концентрацията им влияе върху скоростта на реакцията. От друга страна, ако ензимът вече е напълно използван, промяната на концентрацията на останалите материали няма да има ефект.
Как да определим скоростта на реакцията
Химическата реакция изразходва реагентите и създава реакционни продукти. В резултат на това скоростта на реакцията може да бъде определена чрез измерване колко бързо се консумират реагентите или колко реакционен продукт се създава. В зависимост от реакцията обикновено е най-лесно да се измери едно от най-достъпните и лесно наблюдавани вещества.
Например, при реакцията на магнезий и солна киселина по-горе, реакцията произвежда водород, който може да се събира и измерва. За реакцията на калциев карбонат и солна киселина за получаване на въглероден диоксид и калциев хлорид може да се събира и въглеродният диоксид. По-лесен метод може да бъде претегляне на реакционния контейнер, за да се определи колко въглероден диоксид е отделен. Измерването на скоростта на химична реакция по този начин може да определи дали промяната на концентрацията на един от реагентите е променила скоростта на реакция за конкретния процес.