A reakciósebességet befolyásoló tényezők

Több tényező is befolyásolja a reakciók sebességét. Az egyik a reagensek koncentrációja. A legtöbb reakció gyorsabban zajlik, ha valamelyik reagens koncentrációját növeljük. Példaként nézzük meg a szilárd cink sósavval való reakcióját, amelyben cink-klorid-oldat és hidrogéngáz keletkezik. Tegyünk be egy cinkdarabot – berajzolom ide – egy 3 mol/dm³ koncentrációjú HCl-oldatba. A lombikban tehát 3 mólos sósav található. A reakció során hidrogéngáz keletkezik. Így a reakció sebességét követni tudjuk az edényből távozó hidrogénbuborékok mennyiségének megfigyelésével. Ismételjük meg a kísérletet! Most 3 mólos sósavoldat helyett 6 mólos sósavoldatot használunk. Növeltük a sósavoldat koncentrációját. Most, amikor a cinket beletesszük a 6 mólos sósavoldatba, azt figyelhetjük meg, hogy több hidrogéngáz-buborék távozik az lombikból. Megnöveltük tehát az egyik reagensnek, a sósavnak a koncentrációját, és a reakciósebesség növekedését tapasztaltuk. Ha a sósav koncentrációját növeljük, több savrészecske van jelen, amelyek ütközhetnek a cinkdarabbal. Így, ahogy a sósav koncentrációját növeljük, az ütközések gyakoribbak lesznek, és a reakciósebesség is növekszik. Ugyanebből a reakcióból kiindulva beszéljünk most egy másik tényezőről, mely befolyásolja a reakciósebességet. Ez a tényező a felület. Az előbb egy szilárd cinkdarabot reagáltattunk a sósavval. Használhatjuk újra a 3 mólos sósavat. Láttuk, hogy buborékok távoznak a cink felületéről, jelezve, hogy hidrogéngáz keletkezett. Most törjük a cinket apróbb darabokra! Egy nagy cinkdarab helyett használjunk sok kis darabot! Ha újra elvégezzük a kísérletet a 3 mólos sósavval, most több hidrogéngáz-buborékot látunk a kicsi cinkdarabok felületéről távozni. Megnöveltük tehát a szilárd anyag felületét, és a reakciósebesség növekedését tapasztaltuk. Amikor csak egy cinkdarab volt, a reakciósebességet ennek a darabnak a felülete korlátozta. Ezért kisebb darabokra törve növelni tudtuk a reakciósebességet. A hőmérséklet is egy további tényező, amely befolyásolhatja a reakciósebességet. A bal oldalon egy világítórúd van egy hidegvizes lombikban. Tegyük fel, hogy a rúd már világít. Berajzolom színessel. A világítórúd fénye egy kémiai reakciónak köszönhető. Ha növeljük a hőmérsékletet, melegítjük ezt a lombikot a bal oldalon, azt látjuk, hogy a fény erősödik. Berajzolom ide, erősebb fény jön a világítórúdból. Tehát a hőmérséklet növelése növelte a reakciósebességet. Annak, hogy a hőmérséklet növelése általánosságban növeli a reakciósebességet, az az oka, hogy a hőmérsékletnövekedés a részecskék gyorsabb mozgását jelenti. Így a részecskék gyakrabban és nagyobb erővel ütköznek egymásba, ez pedig növeli a reakciósebességet. További reakciósebességet befolyásoló tényező még a katalizátor. Nézzük meg a hidrogén-peroxid vízre és oxigénre történő bomlásának rendezett egyenletét! Tegyük fel, hogy a bal oldali lombikban hidrogén-peroxid-oldat van. A hidrogén-peroxid szobahőmérsékleten bomlik, de olyan lassan, hogy nem látjuk, hogy ez megtörténne. Felgyorsíthatjuk a reakciót katalizátor hozzáadásával. Legyen ebben a főzőpohárban kálium-jodid vizes oldata. A kálium-jodid-oldatot beleöntjük a hidrogén-peroxidos lombikba. A jodidionnak mint katalizátornak a hozzáadása miatt a hidrogén-peroxid bomlása nagyon gyorsan fog lezajlani. Egy nagy gázfelhőt fogunk látni kijönni a lombikból. Tehát a katalizátornak, jelen esetben a jodidanionnak a hozzáadása megnövelte a reakciósebességet. A katalizátor a sebességet a részecskék közti ütközésekre hatva növeli. És úgy növeli a sebességet, hogy közben nem használódik el.