שתף:
5 גורמים המשפיעים על מהירות התגובה
המהירות של תגובה כימית היא המהירות שבה הטרנספורמציה של חומרים הנקראים ריאגנטים מתרחשת בחומרים אחרים הנקראים מוצרים. הגורמים המשפיעים על המהירות יכולים להיות מספר; הטבע של ריאגנטים, גודל החלקיקים, מצב פיזי של החומרים ...
ריאגנטים יכולים להיות אטומים או מולקולות שמתנגשות או מתנגשות זו בזו, מה שגורם לשבר בקישורים ביניהן. לאחר ההפסקה, נוצרים קישורים חדשים ומוצרים נוצרים.
אם לפחות אחד ריאגנטים הוא נצרך לחלוטין בתגובה, להרכיב את המוצר לחלוטין, התגובה הוא אמר להיות שלם ומכוונת רק בכיוון אחד..
במקרים מסוימים המוצרים יצרו שוב להתנגש שוב לשבור את הקישורים שלהם כדי לארגן מחדש ולהיות ריאגנטים שוב. זה נקרא תגובה הפוכה.
שתי התגובות מתרחשות במהירויות שונות, אולם כאשר מהירות התגובה הישירה שווה למהירות התגובה ההפוכה, נוצר שיווי משקל קינטי, מה שאומר שהתגובה היא בשיווי משקל.
גורמים המשפיעים על מהירות התגובה
כל תגובה כימית כפופה לסדרה של גורמים, מה שגורם למהירות של אותו דבר לעבור במהירות או לאט. אנו מוצאים תגובות המתרחשות בתוך שניות, כמו התפוצצויות, ואחרות הנמשכות זמן רב יותר, כמו החמצון של מוט ברזל שמופיע.
גורמים אלה המשפיעים על מהירות התגובה הכימית הם:
גודל חלקיקי החומרים
זה ידוע גם משטח מגע. אם החומרים יש משטח מגע גדול, כלומר הם קומפקטי מאוד, התגובה היא איטית יותר כאשר משטח המגע הוא קטן.
דוגמה לכך היא התגובה של זלצר אלקה בטבלט ואלקה סודה באבקה. אלקה סודה היא תערובת של חומצה אצטילסליצילית, עם סודיום ביקרבונט, סידן פוספט וחומצה ציטרית.
אם החומרים הם מינים אטומיים, יש להם גם וריאציה תגובתיות שלהם בגלל גודל האטום ואת כמות האלקטרונים ברמה האחרונה שלהם.
בגלל זה, נתרן (Na) מגיב באלימות עם מים לעומת סידן (Ca). כמו כן, ברזל (Fe) הוא מתחמצן בקלות על ידי פעולה של אדי מים נוכח באוויר הסביבה, לעומת להוביל (Pb) שתגובתו היא הרבה יותר איטית.
מינים יוניים יש תגובתיות גבוהה מאוד (שיעורי תגובה נמוכים), בהשוואה למינים הניטרליים שלהם. לכן, Mg + 2 הוא תגובתי יותר מאשר Mg.
מצב פיזי של חומרים
מצב הצבירה של המגיבים משפיע גם על קצב התגובה. במצב מוצק, החלקיקים (האטומים) קרובים מאוד זה לזה, כך שהניידות ביניהם נמוכה מאוד, עם התנגשויות איטיות מאוד.
במצב הנוזל החלקיקים יש יותר ניידות, מה שהופך את התגובות מהר יותר מאשר במצב מוצק.
במצב הגזי, לתגובה יש מהירות גבוהה בהרבה, בזכות ההפרדה הגדולה בין חלקיקי המגיבים.
כדי להגביר את קצב התגובה של חומר, זה יכול להיות מומס במים, באופן כזה המולקולות solubilize ולהגדיל את הניידות ביניהם..
ריכוז של ריאגנטים
ריכוז החומר מתייחס לכמות החלקיקים (אטומים, יונים או מולקולות) שנמצאו בנפח נתון.
בתגובה כימית, אם יש הרבה חלקיקים, מספר ההתנגשויות ביניהם יהיה גבוה מאוד, ולכן מהירות התגובה תהיה גבוהה.
ככל ריכוז של המגיבים, כך יהיה שיעור התגובה של היווצרות של מוצרים.
טמפרטורה
במערכת המורכבת מגיבנים, כל החלקיקים המרכיבים אותו נמצאים בתנועה, או רוטטים, כפי שקורה בחומרים מוצקים, או נעים במקרה של נוזלים וגזים.
בשני המקרים vibrational E ו- E קינטי בהתאמה הם נצפו. האנרגיות הללו נמצאות ביחס ישר לטמפרטורה שבה ממוקמת המערכת.
על ידי הגדלת הטמפרטורה של המערכת, את התנועות המולקולריות של החומרים להגדיל.
ההתנגשויות ביניהם נעשות חזקות יותר, מספיק כדי שבירה מליטה להתרחש, להתגבר על המכשול המהווה את האנרגיה ההפעלה Ea.
כאשר מגדילים את הטמפרטורה של המערכת, תגובתיות מגביר את המהירות של התגובה ולכן פחות מהר.
קטליסטים
הם חומרים כימיים המשפיעים על תגובה כימית, או על ידי הגדלת קצב התגובה או על ידי הפחתת זה. המאפיין העיקרי שלה הוא שהוא אינו משתתף בתגובה הכימית, מה שאומר שבסוף התגובה ניתן לבודד אותה מהמערכת.
דוגמה לכך היא הידרוגנציה של תרכובת אורגנית בלתי רוויות עם הידריום אלומיניום ליתיום כזרז:
CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3
במשוואה כימית הזרז ממוקם על גבי החץ המציין את הכיוון של התגובה.
בתגובה כימית זה יכול לקרות כי הן זרז ואת המגיבים אינם במצב פיזי זהה, סוג זה של מערכת המכונה "הטרוגנית".
אלה נקראים זרזים מגע. זרזים "הומוגנית" הם אלה שיש להם את המצב הפיזי זהה של המגיבים נקראים תחבורה.
הפניות
- לוין, I. פיסיקוכימיה. כרך 2. מקגרו היל
- Capparelli, אלברטו לואיס כימיה פיסיקלית בסיסית. ספר אלקטרוני.
- פרננדז סאנצ'ס ליליה, קורל לופז אלפדיו, et.al (2016) קינטיקה של תגובות כימיות. שוחזר: zaloamati.azc.uam.mx.
- אן מארי הלמנסטין, Ph.D. גורמים המשפיעים על שיעור התגובה הכימית. שוחזר: Thinkco.com.