Wie Temperatur, Konzentration und Katalysatoren beeinflussen chemische Reaktionsgeschwindigkeiten
Chemiker sind pingelig, Typen bastelt. Sie wollen in der Regel Reaktionsraten zu ändern, um ihre eigenen Bedürfnisse anzupassen. Was kann Preise beeinflussen, und warum? Temperatur, Konzentration und Katalysatoren Raten beeinflussen, wie folgt:
Die Reaktionsgeschwindigkeiten sind in der Regel mit der Temperatur zu erhöhen. Diese Tendenz ergibt sich aus der Tatsache, daß Reaktanten miteinander zu haben, die Möglichkeit zu reagieren kollidieren müssen. Wenn Reaktanden mit der richtigen Ausrichtung und mit genügend Energie kollidieren, kann die Reaktion auftreten. So je größer die Anzahl von Kollisionen und desto größer ist die Energie dieser Kollisionen, desto tatsächlichen Umsetzung stattfindet. Eine Erhöhung der Temperatur entspricht einer Erhöhung der mittleren kinetischen Energie der Teilchen in einer Reaktionsmischung - die Teilchen bewegen sich schneller, häufiger und mit größerer Energie kollidieren.
Steigender Konzentration neigt dazu, die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Der Grund für diesen Trend hat auch mit Kollisionen zu tun. Eine höhere Konzentration bedeutet, dass mehr Reaktant Teilchen näher zusammen sind, so dass sie durchlaufen mehr Kollisionen und haben eine größere Chance zu reagieren. Eine Erhöhung der Konzentration der Reaktanden bedeuten kann mehrere dieser Reaktanten in Lösung aufzulösen.
Einige Reaktanden werden nicht vollständig gelöst, sondern kommen in größeren, ungelöste Partikel. In diesen Fällen führen kleinere Teilchen zu einem schnelleren Reaktionen. Kleinere Partikel mehr Oberfläche freizulegen, ein größerer Anteil der Partikel für die Reaktion zur Verfügung stellt.
Katalysatoren erhöhen die Reaktionsgeschwindigkeiten. Katalysatoren selbst nicht chemisch verändert werden, und sie ändern nichts an der Menge des Produkts eine Reaktion schließlich produzieren kann (die Ausbeute). Ein Beispiel aus der frühen Kindheit passt hier. Wenn Sie lernen, ein Fahrrad zu fahren, könnten Sie einen Push von Ihren Eltern bekommen Sie gehen Hilfe bekommen. Doch nach diesem Stoß, ist die Pedal ganz Ihnen überlassen. Ihre Höchstgeschwindigkeit und Ende Ziel sind noch völlig geregelt durch Ihre Fähigkeit, das Fahrrad in die Pedale treten und lenken, aber das push (der Katalysator) half Ihnen aufstehen schneller zu beschleunigen.
Die Katalysatoren können auf viele verschiedene Arten betrieben werden, aber alle diese Möglichkeiten zu tun haben, mit abnehm Aktivierungsenergie, die energetischen Hügel Reaktanden müssen klettern ein zu erreichen Übergangszustand, die höchste Energiezustand entlang eines Reaktionsweges. Niedrigere Aktivierungsenergien bedeuten schnellere Reaktionen. Die Abbildung zeigt ein Reaktionsverlauf Diagramm, die energetische Weg, der Reaktanden durchqueren muss, um Produkte zu werden.
Eine Reaktion Fortschritt Diagramm.
Als Beispiel betrachten wir die folgende Reaktion:
Wenn 1 Mol H2 reagiert mit 1 Mol Cl2 2 mol HCl zu bilden, wird die Reaktion auftreten schneller in einen 5 l Behälter oder einen 10 l Gefäß? Ist es schneller bei 273 K oder 293 K auftreten? Warum?
Die Reaktion erfolgt schneller in den 5 l-Gefäß, da die Konzentration an Reaktant Moleküle höher ist, wenn sie die kleinere Volumen einnehmen. Bei höheren Konzentrationen mehr Kollisionen auftreten zwischen Reaktantmoleküle. Bei höheren Temperaturen Teilchen bewegen sich mit mehr Energie, die auch mehr Kollisionen und Kollisionen von mehr Kraft erzeugt. so ist die Reaktion erfolgt schneller bei 293 K.