Conţinut
- TL; DR (Prea lung; nu a citit)
- Modul în care se modifică rata de reacție
- Cum să determinați rata de reacție
Creșterea concentrației de reactanți crește, în general, rata de reacție, deoarece mai multe molecule sau ioni reacționali sunt prezenți pentru a forma produsele de reacție.Acest lucru este valabil mai ales când concentrațiile sunt scăzute și puține molecule sau ioni reacționează. Când concentrațiile sunt deja ridicate, este adesea atinsă o limită în care creșterea concentrației are un efect redus asupra vitezei de reacție. Când sunt implicați mai mulți reactanți, creșterea concentrației unuia dintre ei poate să nu afecteze rata de reacție dacă nu este suficient de celelalte reactante. În general, concentrația este doar un factor care influențează rata de reacție, iar relația nu este de obicei simplă sau liniară.
TL; DR (Prea lung; nu a citit)
Rata de reacție în general variază direct cu modificările concentrației reactanților. Când concentrația tuturor reactanților crește, mai multe molecule sau ioni interacționează pentru a forma noi compuși, iar rata de reacție crește. Când concentrația unui reactant scade, există mai puține din acea moleculă sau ion, iar rata de reacție scade. În cazuri speciale, cum ar fi concentrații mari, pentru reacții catalitice sau pentru un singur reactant, schimbarea concentrației reactanților nu poate afecta rata de reacție.
Modul în care se modifică rata de reacție
Într-o reacție chimică tipică, mai multe substanțe reacționează pentru a forma produse noi. Substanțele pot fi reunite sub formă de gaze, lichide sau în soluție, iar cât de mult din fiecare agent de reacție este prezent afectează cât de repede are loc reacția. Adesea există mai mult decât suficient de un singur reactant, iar rata reacției depinde de ceilalți reactanți prezenți. Uneori, rata de reacție poate depinde de concentrația tuturor reactanților, iar alteori catalizatorii sunt prezenți și ajută la determinarea vitezei reacției. În funcție de situația specifică, schimbarea concentrației unui reactant nu poate avea niciun efect.
De exemplu, în reacția dintre magneziu și acid clorhidric, magneziul este introdus ca un solid, în timp ce acidul clorhidric este în soluție. În mod obișnuit, acidul reacționează cu atomii de magneziu din metal, iar pe măsură ce metalul este consumat, reacția continuă. Atunci când mai mult acid clorhidric este în soluție și concentrația este mai mare, mai mulți ioni de acid clorhidric mănâncă departe de metal și reacția accelerează.
În mod similar, atunci când carbonatul de calciu reacționează cu acidul clorhidric, creșterea concentrației acidului accelerează viteza de reacție atâta timp cât este prezent suficient carbonat de calciu. Carbonatul de calciu este o pulbere albă care se amestecă cu apă, dar nu se dizolvă. Pe măsură ce reacționează cu acidul clorhidric, formează clorură de calciu solubilă și dioxidul de carbon este eliberat. Creșterea concentrației de carbonat de calciu atunci când există deja mult în soluție nu va avea efect asupra vitezei de reacție.
Uneori, o reacție depinde de catalizatori pentru a continua. În acest caz, schimbarea concentrației catalizatorului poate accelera sau încetini reacția. De exemplu, enzimele accelerează reacțiile biologice, iar concentrația lor afectează rata de reacție. Pe de altă parte, dacă enzima este deja complet folosită, schimbarea concentrației celorlalte materiale nu va avea niciun efect.
Cum să determinați rata de reacție
Reacția chimică folosește reactanții și creează produse de reacție. Ca urmare, viteza de reacție poate fi determinată prin măsurarea cât de rapid sunt consumate reactanții sau cât de mult produs de reacție este creat. În funcție de reacție, este de obicei cel mai ușor de măsurat una dintre cele mai accesibile și ușor de observat substanțe.
De exemplu, în reacția de magneziu și acid clorhidric de mai sus, reacția produce hidrogen care poate fi colectat și măsurat. Pentru reacția carbonatului de calciu și a acidului clorhidric pentru a produce dioxid de carbon și clorură de calciu, dioxidul de carbon poate fi colectat. O metodă mai ușoară poate fi cântărirea recipientului de reacție pentru a determina cât de mult a fost emis dioxid de carbon. Măsurarea vitezei unei reacții chimice poate determina dacă modificarea concentrației unuia dintre reactanți a modificat viteza de reacție pentru procesul particular.