Фактары, якія ўплываюць на хуткасць хімічнай рэакцыі

З паняццем "хуткасць" звычайна сутыкаюцца ў курсе фізікі. Па агульным вызначэнні хуткасць з'яўляецца велічынёй, якая паказвае, як за адзінку часу змяняецца якая-небудзь характарыстыка.

У хіміі выкарыстоўваецца вызначэнне "хуткасць хімічнай рэакцыі". Дадзеная катэгорыя вызначае, на колькі за адзінку часу змяняецца канцэнтрацыя зыходных рэагентаў або атрыманых прадуктаў рэакцыі.

Каб ацаніць хуткасць, варта змяніць канцэнтрацыю аднаго з рэчываў.

Найбольш цікавыя працэсы, якія праходзяць у гамагеннай асяроддзі. Гамагенныя (аднароднымі) сістэмамі з'яўляюцца вадкасці або газы. Дадзеныя рэакцыі працякаюць у поўным аб'ёме. Хуткасць хімічнай рэакцыі для падобнай сістэмы разлічваюць стаўленнем змены канцэнтрацыі і прамежку часу, на працягу якога адбываецца дадзеная рэакцыя.

Неаднародныя (гетэрагенныя) сістэмы прадстаўлены наступным: цвёрдае рэчыва - газ, цвёрдае - вадкасць, газ - вадкасць. У дадзеных сістэмах рэакцыі працякаюць на паверхні мяжы фаз. Хуткасць хімічных рэакцый для неаднародных сістэм вызначаюць колькасцю молей рэчываў, якія ўступілі або ўтварыліся ў выніку ўздзеяння на адзінцы паверхні за адзінку часу.

Фактары, якія ўплываюць на хуткасць хімічнай рэакцыі

На шпаркасць рэакцыі ўздзейнічае канцэнтрацыя рэчываў, тэмпература, наяўнасць каталізатара (інгібітару), плошча судакранання і прырода дзеючых рэчываў.

Па-першае, хуткасць хімічнай рэакцыі залежная ад канцэнтрацыі рэагуюць кампанентаў. Яна расце ў прамой прапорцыі ад творы іх канцэнтрацыі. Прычынай павелічэння хуткасці выступае павышэнне колькасці сутыкненняў часціц рэагентаў за кошт павелічэння іх колькасці ў адзінцы аб'ёму.

Павелічэнню хуткасці праходжання хімічнага працэсу спрыяе павышэнне тэмпературнага рэжыму. Хімічныя рэакцыі, якія адбываюцца ў гамагенных сістэмах (вадкія растворы, сумесі газаў), адбываюцца за кошт соударения кампанентаў (часціц). Аднак не заўсёды сутыкненне рэагентаў прыводзіць да з'яўлення новых прадуктаў. Толькі актыўныя часціцы, якія маюць павышаную энергію, здольныя ажыццявіць хімічную рэакцыю.

Пры павышэнні тэмпературы расце кінэтычная энергія хімічных часціц, і колькасць актыўных часціц таксама ўзрастае. Таму пры высокіх тэмпературах рэакцыі адбываюцца хутчэй, чым пры нізкіх. Вызначыць, як залежыць хуткасць рэакцыі ад тэмпературнага рэжыму, дазваляе правіла ванты-Гоф. Дадзены пастулат абвяшчае, што пры ўзрастанні тэмпературы на кожны дзясятак градусаў Цэльсія, хуткасць хімічнай рэакцыі павышаецца ў 3-4 разы. Аднак дадзенае правіла дае набліжаныя значэння, і яго ўжываюць толькі для арыентыровачным першапачатковай ацэнкі ўплыву тэмпературы.

Вялікі ўплыў на хуткасць рэакцыі аказвае наяўнасць каталізатара - рэчывы, які паскарае хімічны працэс. Каталізатары ўзаемадзейнічаюць з рэагентамі, утвараючы прамежкавыя хімічныя злучэнні, а ў канцы рэакцыі яны вызваляюцца. Па агрэгатным стане адрозніваюць гамагенныя і гетэрагенныя каталізатары.

Рэчывы, якія запавольваюць рэакцыі, называюць інгібітарамі.

Хуткасць хімічнай рэакцыі таксама залежыць ад сумеснай плошчы судакранання рэагентаў. Каб павялічыць дадзеную характарыстыку, рэчывы здрабняюць. Максімальная ступень драбнення дасягаецца з дапамогай растварэння рэагентаў. Таму хутчэй за ўсё рэакцыі працякаюць у растворах.

Прырода рэагентаў таксама ўплывае на хуткасць рэакцыі. Да прыкладу, жалеза і магній маюць розную хуткасць пры ўзаемадзеянні з кіслотамі аднолькавай канцэнтрацыі. Гэта абумоўлена рознай хімічнай актыўнасцю дадзеных металаў.