חמישה גורמים המשפיעים על שיעורי התגובה

תוֹכֶן

• טמפרטורה
• ריכוז ולחץ
• בינוני
• זרזים
• שטח פנים

קצב התגובה הוא שיקול חשוב מאוד בכימיה, במיוחד כאשר לתגובות יש חשיבות תעשייתית. תגובה שנראית מועילה אך מתקדמת לאט מדי לא תועיל מבחינת ייצור מוצר. המרת היהלום לגרפיט, למשל, מועדפת על ידי תרמודינמיקה אך למרבה המזל מתרחשת כמעט ולא מורגשת. לעומת זאת, תגובות שזזות מהר מדי עלולות לפעמים להיות מסוכנות. קצב התגובה נשלט על ידי מספר גורמים, וניתן לגוון את כולם בתנאים מבוקרים.

טמפרטורה

כמעט כמעט במקרה, העלאת טמפרטורת הכימיקלים מעלה את קצב התגובה שלהם. תגובה זו נובעת מגורם המכונה "אנרגיית הפעלה". אנרגיית ההפעלה לתגובה היא האנרגיה המינימלית ששתי מולקולות צריכות כדי להתנגש יחד בכוח מספיק בכדי להגיב. ככל שהטמפרטורה עולה, מולקולות נעות ביתר שאת, ויותר מהן בעלות אנרגיית ההפעלה הנדרשת, מה שמגדיל את קצב התגובה. כלל אצבע מחוספס מאוד הוא שקצב התגובה מכפיל את עצמו בכל 10 מעלות צלזיוס בעליית הטמפרטורה.

ריכוז ולחץ

כאשר מגיבים כימיים נמצאים באותו מצב - שניהם מומסים בנוזל, למשל - הריכוז של המגיבים משפיע בדרך כלל על קצב התגובה. הגדלת הריכוז של מגיב אחד או יותר בדרך כלל תגדיל את קצב התגובה במידה מסוימת, מכיוון שיהיו יותר מולקולות להגיב בכל זמן ליחידה. מידת האצת התגובה תלויה ב"סדר "התגובה הספציפי. בתגובות של שלבי גז, הגברת הלחץ תעלה לרוב את קצב התגובה בצורה דומה.

בינוני

המדיום המסוים המשמש להכיל את התגובה יכול לפעמים להשפיע על קצב התגובה. תגובות רבות מתרחשות בממס מסוג כלשהו, ​​והממס יכול להגדיל או להקטין את קצב התגובה, על סמך אופן התגובה. אתה יכול לזרז תגובות הכרוכות במין ביניים טעון, למשל, באמצעות ממס קוטבי במיוחד כמו מים, שמייצב את אותו מין ומקדם את היווצרותו ותגובתו לאחר מכן.

זרזים

זרזים עובדים כדי להגביר את קצב התגובה. זרז עובד על ידי שינוי המנגנון הפיזי הרגיל של התגובה לתהליך חדש, הדורש פחות אנרגיית הפעלה. המשמעות היא שבכל טמפרטורה נתונה, יותר מולקולות יהיו בעלות אנרגיית ההפעלה הנמוכה והן יגיבו. זרזים משיגים זאת במגוון דרכים, אם כי תהליך אחד הוא שהזרז ישמש כמשטח בו מינים כימיים נקלטים ונמצאים במצב חיובי לתגובה הבאה.

שטח פנים

עבור תגובות הכוללות מגיבים שלב אחד בתפזורת מוצקה בתפזורת, שטח הפנים החשוף של אותו שלב מוצק יכול להשפיע על הקצב. האפקט שנראה בדרך כלל הוא שככל ששטח השטח שנחשף גדול יותר, כך הקצב מהיר יותר. זה קורה מכיוון שלשלב בתפזורת אין ריכוז ככזה, ולכן הוא יכול רק להגיב על פני השטח החשופים. דוגמה לכך היא החלדה או חמצון של מוט ברזל, אשר יתקדם מהר יותר אם נחשף שטח פנים יותר של הבר.