Cinque fattori che influiscono sulla velocità di reazione

Cinque fattori che influiscono sulla velocità di reazione

Il tasso di reazione è una considerazione molto importante in chimica, specialmente quando le reazioni hanno importanza industriale. Una reazione che sembra utile ma procede troppo lentamente non sta per essere utile in termini di fabbricazione di un prodotto. La conversione del diamante in grafite, ad esempio, è favorita dalla termodinamica ma per fortuna procede quasi impercettibilmente. Al contrario, reazioni che si muovono troppo velocemente possono a volte diventare pericolose. Tasso di reazione è controllato dai fattori multipli, ognuno dei quali può essere variata in condizioni controllate.

Temperatura

In quasi molto caso, alzando la temperatura dei prodotti chimici aumenta il tasso della loro reazione. Questa reazione è dovuto a un fattore noto come "energia di attivazione". L'energia di attivazione per una reazione è l'energia minima che bisogno di due molecole per scontrarsi con una forza sufficiente per reagire. Come la temperatura aumenta, le molecole si muovono più vigorosamente, e più di loro hanno l'energia di attivazione necessaria, aumentando la velocità di reazione. Una regola molto approssimativa è che la velocità di una reazione raddoppia per ogni aumento di 10 gradi di temperatura.

Concentrazione e pressione

Quando reattivi chimici sono nello stesso stato..--sia dissolto in un liquido, per esempio..--la concentrazione dei reagenti colpisce in genere il tasso di reazione. Aumentando la concentrazione di uno o più reagenti normalmente aumenterà la velocità di reazione in una certa misura, dal momento che ci saranno più molecole di reagire per unità di tempo. Il grado a cui si accelera la reazione dipende dalla particolare "ordine" della reazione. In reazioni in fase gassosa, aumentando la pressione spesso aumenterà la velocità di reazione in un modo simile.

Medio

Il particolare mezzo utilizzato per contenere la reazione a volte può avere un effetto sulla velocità di reazione. Molte reazioni avvengono in un solvente di qualche tipo, e il solvente può aumentare o diminuire il tasso di reazione, in base a come si verifica la reazione. È possibile velocizzare le reazioni che coinvolgono una specie cariche intermedia, ad esempio, utilizzando un solvente altamente polare come l'acqua, che stabilizza quella specie e promuove la formazione e la reazione successiva.

Catalizzatori

Catalizzatori lavorano per aumentare la velocità di una reazione. Un catalizzatore funziona modificando il normale meccanismo fisico della reazione a un nuovo processo, che richiede meno energia di attivazione. Ciò significa che, a qualsiasi data temperatura, più molecole saranno in possesso di quel minore energia di attivazione e reagiranno. Catalizzatori compire questo in una varietà di modi, anche se è un processo per il catalizzatore di agire come una superficie dove specie chimiche sono assorbiti e tenuti in una posizione favorevole per reazione successiva.

Area della superficie

Per le reazioni che coinvolgono uno o più reattivi di fase solida, alla rinfusa, la superficie esposta di quella fase solida può influenzare il tasso. L'effetto che si vede normalmente è che più grande la superficie esposta, il più veloce il tasso. Questo problema si verifica perché una fase di massa non ha nessuna concentrazione come tale e quindi può solo reagire alle superficie esposta. Un esempio potrebbe essere la formazione di ruggine, o ossidazione, di una sbarra di ferro, che procederà più rapidamente se più superficie della barra è esposto.