Quais os fatores que afetam a velocidade de reações químicas?

Cinética

é o estudo da velocidade de uma reacção química. Algumas reações químicas são outros fast- são lentos. Às vezes químicos quer acelerar os lentos e desacelerar as rápidas para baixo.

Existem vários factores que afectam a velocidade de uma reacção:

• Natureza dos reagentes

• O tamanho das partículas dos reagentes

• A concentração dos reagentes

• Pressão de reagentes gasosos

• Temperatura

• catalisadores

Se você quiser produzir tanto de um produto possível o mais rápido possível numa reacção química, é necessário considerar a cinética da reacção.

Natureza dos reagentes químicos

A fim de que ocorra a reacção, tem de haver uma colisão entre os reagentes na zona reactiva da molécula. A, menor a chance maiores e mais complexas as moléculas do reagente de existe uma colisão no local reactivo.

Por vezes, em moléculas muito complexos, o local reactivo é totalmente bloqueada por outras partes da molécula, de modo que qualquer reacção ocorre. Pode haver uma grande quantidade de colisões, mas apenas as que ocorrem no local reactivo ter alguma chance de levar a reação química.

Em geral, a taxa de reacção é mais lenta quando os reagentes são moléculas grandes e complexas.

O tamanho das partículas dos reagentes químicos

Reacção depende colisões. A área mais colisões superfície sobre a qual pode ocorrer, mais rápida é a reacção. Você pode segurar um fósforo aceso a um grande pedaço de carvão e nada acontecerá. Mas se você tomar essa mesma pedaço de carvão, moer-lo muito, muito bem, jogá-lo no ar, e acender um fósforo, você vai ter uma explosão por causa da maior área de superfície do carvão.

A concentração de reagentes químicos

Aumentar o número de colisões acelera a velocidade da reacção. As moléculas mais reagentes Existem colisão, mais rápida é a reacção será. Por exemplo, uma tala de madeira queima tudo bem no ar (20 por cento de oxigênio), mas ele queima muito mais rápido em oxigênio puro.

Na maioria dos casos mais simples, o aumento da concentração dos reagentes aumenta a velocidade da reacção. No entanto, se a reacção é complexa e possui um complexo mecanismo (Série de passos na reacção), este pode não ser o caso. Determinar o efeito da concentração sobre a velocidade da reacção pode dar pistas sobre o qual o reagente é envolvidas no passo determinante da velocidade do mecanismo.

É possível fazer isso executando a reacção a várias concentrações diferentes e observar o efeito sobre a velocidade da reacção. Se, por exemplo, alterando a concentração de um reagente não tem efeito sobre a velocidade da reacção, então sabe que o reagente não está envolvido no passo mais lento (o passo determinante da taxa) no mecanismo.

Pressão de reagentes gasosos

A pressão de reagentes gasosos tem basicamente o mesmo efeito de concentração. Quanto maior for a pressão do reagente, mais rápida será a velocidade de reacção. Isto é devido ao aumento do número de colisões. Mas se há um mecanismo complexo envolvido, alteração da pressão pode não ter o resultado esperado.

Como temperatura afecta a taxa de reacção química

O aumento da temperatura faz com que as moléculas se mover mais rápido, então há uma chance maior deles colidir uns com os outros e reagir. Mas o aumento da temperatura também aumenta a energia cinética média das moléculas.

A figura abaixo mostra um exemplo de como aumentar a temperatura afecta a energia cinética dos reagentes e aumenta a velocidade da reacção.

A uma dada temperatura, nem todas as moléculas se movem com a mesma energia cinética. Um pequeno número de moléculas estão se movendo muito lento (baixa energia cinética), enquanto alguns estão se movendo muito rápido (alta energia cinética). A grande maioria das moléculas estão em algum lugar entre esses dois extremos.

Na verdade, a temperatura é uma medida da energia cinética média das moléculas. Como você pode ver na figura, o aumento da temperatura aumenta a energia cinética média dos reagentes, essencialmente, deslocando a curva à direita em direção a energias cinéticas mais elevados.

Mas também notar a quantidade mínima de energia cinética necessária para os reagentes para fornecer a energia de activação (a energia necessária para obter uma reacção vai) durante a colisão. Os reagentes têm a colidir no local reactivo, mas elas também têm a transferir o suficiente a energia para quebrar as ligações de modo a que novas ligações podem ser formadas. Se os reagentes não tem energia suficiente, uma reacção não irá ocorrer mesmo se os reagentes que colidem no local reactivo.

Note-se que à temperatura mais baixa, muito poucas das moléculas do reagente ter a quantidade mínima de energia cinética necessária para fornecer a energia de activação. À temperatura mais elevada, muitas mais moléculas possuírem uma quantidade mínima de energia cinética necessária, o que significa uma muito mais colisões energética será suficiente para conduzir a reacção.

O aumento da temperatura não só aumenta o número de colisões, mas também aumenta o número de colisões que são eficazes - que a energia suficiente para provocar uma transferência de reacção a ter lugar.

Como catalisadores de aumentar a velocidade de reacção química

catalisadores são substâncias que aumentam a velocidade de reacção sem se ser mudado no final da reacção. Eles aumentam a velocidade da reacção, diminuindo a energia de activação para a reacção.

Na figura anterior, se deslocará para a esquerda que a linha pontilhada que representa a quantidade mínima de energia cinética necessária para fornecer a energia de ativação, então muitas mais moléculas terá a energia mínima necessária, ea reação será mais rápido.

Catalisadores de baixar a energia de activação de uma reacção em um de dois modos:

• Proporcionando uma superfície e orientação

• Proporcionando um mecanismo alternativo (série de passos para a reacção de passar) com uma energia de activação inferior