science >> Wetenschap >  >> Chemie

Heeft de massa van de reagentia invloed op de snelheid van chemische reactie?

De snelheid van een chemische reactie verwijst naar de snelheid waarmee reagentia worden omgezet in producten, de stoffen die uit de reactie worden gevormd. Botsingstheorie legt uit dat chemische reacties in verschillende snelheden voorkomen door voor te stellen dat om een ​​reactie voort te zetten, er voldoende energie in het systeem moet zijn om de reagensdeeltjes te laten botsen, chemische bindingen te verbreken en het eindproduct te vormen. De massa van de reactantdeeltjes bepaalt de hoeveelheid blootgestelde oppervlakte voor mogelijke botsingen.

Reactiepercentages

Verschillende factoren, waaronder de massa en concentratie van deeltjes die beschikbaar zijn om te reageren, beïnvloeden de snelheid van een chemische reactie. Alles wat het aantal botsingen tussen deeltjes beïnvloedt, beïnvloedt ook de reactiesnelheid. Kleinere reactiedeeltjes met minder massa verhogen de kans op botsingen, wat de reactiesnelheid verhoogt. Een enorm complex molecuul met op afstand reagerende sites zal traag reageren, ongeacht het aantal botsingen. Dit resulteert in een langzame reactiesnelheid. Een reactie waarbij minder massieve deeltjes betrokken zijn met meer oppervlak beschikbaar voor botsingen zal sneller verlopen.

Concentratie

De concentratie van de reactanten bepaalt de snelheid van de reactie. In eenvoudige reacties versnelt een toename in de concentratie van reactanten de reactie. Hoe meer botsingen in de loop van de tijd, hoe sneller de reactie kan voortschrijden. De kleine deeltjes hebben minder massa en meer oppervlakte beschikbaar voor de botsingen van andere deeltjes. In andere, meer complexe reactiemechanismen is dit echter niet altijd waar. Dit wordt vaak waargenomen in reacties met enorme eiwitmoleculen met grote massa's en ingewikkelde structuren met reactieplekken diep begraven met daarin die niet gemakkelijk benaderd kunnen worden door botsingsdeeltjes.

Temperatuur

Verwarmen brengt meer kinetica energie in de reactie, waardoor de deeltjes sneller bewegen, zodat er meer botsingen optreden en de reactiesnelheid toeneemt. Het kost minder hitte om kleinere deeltjes met minder massa te activeren, maar het kan negatieve resultaten hebben met grote massieve moleculen, zoals eiwitten. Te veel warmte kan eiwitten denatureren door ervoor te zorgen dat hun structuren energie absorberen en de bindingen breken die de secties van de moleculen bij elkaar houden.

Deeltjesgrootte en massaversie

Als een van de reagentia een vaste stof is, de reactie zal sneller verlopen als het wordt gemalen tot een poeder of uit elkaar wordt gebroken. Dit vergroot het oppervlak en stelt meer kleine deeltjes met een kleinere massa, maar een groter oppervlaktegebied aan de andere reactanten in de reactie bloot. De kans op deeltjesbotsingen neemt toe naarmate de reactiesnelheid toeneemt.

Een grafiekplottijd tegen de totale hoeveelheid geproduceerd product laat zien dat chemische reacties meestal snel beginnen wanneer de concentraties van de reactanten het grootst zijn en geleidelijk afnemen als de reactanten zijn leeg. Wanneer de lijn een plateau bereikt en horizontaal wordt, is de reactie voltooid.