5 FAKTOREN, DIE DIE REAKTIONSGESCHWINDIGKEIT BEEINFLUSSEN - CHEMIE - 2025

Die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion ist die Geschwindigkeit, mit der die Umwandlung von als Reaktanten bezeichneten Substanzen in andere als Produkte bezeichnete Substanzen erfolgt. Die Faktoren, die die Geschwindigkeit beeinflussen, können mehrere sein; Art der Reagenzien, Partikelgröße, physikalischer Zustand der Substanzen …

Die Reaktanten können Atome oder Moleküle sein, die kollidieren oder miteinander kollidieren und einen Abbau der Bindungen zwischen ihnen verursachen. Nach der Pause entstehen neue Bindungen und Produkte.

Wenn mindestens einer der Reaktanten in der Reaktion vollständig verbraucht ist und das Produkt vollständig bildet, wird die Reaktion als vollständig bezeichnet und läuft nur in eine Richtung.

In einigen Fällen kollidieren die gebildeten Produkte erneut und brechen ihre Bindungen, um sich neu zu organisieren und wieder zu den Reaktanten zu werden. Dies wird als Rückreaktion bezeichnet.

Beide Reaktionen treten bei unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf. Wenn jedoch die Geschwindigkeit der Vorwärtsreaktion gleich der Geschwindigkeit der Rückwärtsreaktion ist, wird ein kinetisches Gleichgewicht hergestellt, was bedeutet, dass sich die Reaktion im Gleichgewicht befindet.

Faktoren, die die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflussen

Jede chemische Reaktion unterliegt einer Reihe von Faktoren, die dazu führen, dass die Geschwindigkeit schnell oder langsam abläuft. Wir finden Reaktionen, die in Sekundenschnelle auftreten, wie Explosionen, und andere, die etwas länger dauern, wie die Oxidation eines im Freien ausgestoßenen Eisenstabs.

Diese Faktoren, die die Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion beeinflussen, sind:

Partikelgröße der Substanz

Es ist auch als Kontaktfläche bekannt. Wenn die Substanzen eine große Kontaktfläche haben, dh sehr kompakt sind, ist die Reaktion langsamer als wenn die Kontaktfläche klein ist.

Ein Beispiel ist die Reaktion von Alka Selters in Tabletten und Alkas Selters in Pulverform. Alka Selters ist eine Mischung aus Acetylsalicylsäure mit Natriumbicarbonat, Calciumphosphat und Zitronensäure.

Wenn die Substanzen atomare Spezies sind, zeigen sie auch eine Variation ihrer Reaktivität aufgrund der Größe des Atoms und der Anzahl der Elektronen auf seiner letzten Ebene.

Aufgrund dessen reagiert Natrium (Na) im Vergleich zu Calcium (Ca) heftig mit Wasser. In gleicher Weise wird Eisen (Fe) leicht durch die Einwirkung von Wasserdampf in der Umgebungsluft oxidiert, verglichen mit Blei (Pb), dessen Reaktion viel langsamer ist.

Die ionischen Spezies haben im Vergleich zu ihren neutralen Spezies eine sehr hohe Reaktivität (niedrige Reaktionsgeschwindigkeiten). Somit ist Mg + 2 reaktiver als Mg.

Physikalischer Zustand von Substanzen

Der Aggregatzustand der Reaktanten beeinflusst auch die Reaktionsgeschwindigkeit. Im festen Zustand sind die Teilchen (Atome) sehr nahe beieinander, so dass die Beweglichkeit zwischen ihnen sehr gering ist, da die Kollisionen sehr langsam sind.

Im flüssigen Zustand sind die Partikel beweglicher, was die Reaktionen im Vergleich zum festen Zustand beschleunigt.

Im gasförmigen Zustand hat die Reaktion dank des großen Abstands zwischen den Reagenzpartikeln eine viel höhere Geschwindigkeit.

Um die Reaktionsgeschwindigkeit einer Substanz zu erhöhen, kann sie in Wasser so gelöst werden, dass die Moleküle solubilisiert werden und die Mobilität zwischen ihnen zunimmt.

Reagenzienkonzentration

Die Konzentration einer Substanz bezieht sich auf die Anzahl der Partikel (Atome, Ionen oder Moleküle), die sich in einem bestimmten Volumen befinden.

Wenn bei einer chemischen Reaktion viele Partikel vorhanden sind, ist die Anzahl der Kollisionen zwischen ihnen sehr hoch, sodass die Reaktionsgeschwindigkeit hoch ist.

Je höher die Konzentration der Reaktanten ist, desto höher ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Produktbildung.

Temperatur

In einem System aus Reagenzien sind alle Partikel, aus denen es besteht, in Bewegung, entweder vibrierend wie in festen Substanzen oder in Bewegung bei Flüssigkeiten und Gasen.

In beiden Fällen werden Schwingung E und kinetische E beobachtet. Diese Energien sind direkt proportional zur Temperatur, bei der sich das System befindet.

Mit steigender Temperatur des Systems nehmen die molekularen Bewegungen der Substanzen zu.

Die Kollisionen zwischen ihnen werden stärker, genug, um den Zusammenbruch und die Bildung von Bindungen zu verursachen und das Hindernis zu überwinden, das die Aktivierungsenergie Ea ist.

Mit steigender Temperatur des Systems steigt die Reaktivität und die Reaktionsgeschwindigkeit ist niedriger, daher schneller.

Katalysatoren

Es sind chemische Substanzen, die eine chemische Reaktion beeinflussen, entweder die Reaktionsgeschwindigkeit erhöhen oder verlangsamen. Sein Hauptmerkmal ist, dass es nicht an der chemischen Reaktion beteiligt ist, was bedeutet, dass es am Ende der Reaktion vom System isoliert werden kann.

Ein Beispiel ist die Hydrierung einer ungesättigten organischen Verbindung mit Lithiumaluminiumhydrid als Katalysator:

CH 3 - CH = CH - CH 3 + H 2 CH 3 - C 2 - CH 2 - CH 3

In einer chemischen Gleichung befindet sich der Katalysator über dem Pfeil, der die Reaktionsrichtung angibt.

Bei einer chemischen Reaktion kann es vorkommen, dass sich sowohl der Katalysator als auch die Reaktanten nicht im gleichen physikalischen Zustand befinden. Diese Art von System ist als "heterogen" bekannt.

Diese werden Kontaktkatalysatoren genannt. Die "homogenen" Katalysatoren sind solche, die den gleichen physikalischen Zustand der Reaktanten haben und als Transport bezeichnet werden.

Verweise

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