5 FACTORI CARE AFECTEAZĂ RATA DE REACȚIE - CHIMIE - 2025

Viteza unei reacții chimice este viteza cu care are loc transformarea substanțelor numite reactanți, în alte substanțe numite produse. Factorii care afectează viteza pot fi câțiva; natura reactivilor, dimensiunea particulelor, starea fizică a substanțelor …

Reactanții pot fi atomi sau molecule care se ciocnesc sau se ciocnesc între ei provocând o defalcare a legăturilor între ei. După pauză, se creează noi legături și se formează produse.

Dacă cel puțin unul dintre reactanți este consumat total în reacție, formând complet produsul, se spune că reacția este completă și se desfășoară într-o singură direcție.

În unele cazuri, produsele formate se ciocnesc din nou și își rup legăturile pentru a se reorganiza și a deveni din nou reactanți. Aceasta se numește reacție inversă.

Ambele reacții apar la viteze diferite, cu toate acestea, atunci când viteza reacției înainte este egală cu viteza reacției inversă, se stabilește un echilibru cinetic, ceea ce înseamnă că reacția este în echilibru.

Factorii care afectează viteza unei reacții

Fiecare reacție chimică este supusă unei serii de factori, care determină trecerea rapidă sau lentă a vitezei acesteia. Găsim reacții care se întâmplă în câteva secunde, cum ar fi explozii, și altele care durează puțin mai mult, cum ar fi oxidarea unei tije de fier puse la vedere.

Acești factori care afectează viteza unei reacții chimice sunt:

Mărimea particulelor de substanță

Este cunoscută și sub denumirea de suprafață de contact. Dacă substanțele au o suprafață de contact mare, adică sunt foarte compacte, reacția este mai lentă decât atunci când suprafața de contact este mică.

Un exemplu este reacția selectorului Alka în tabletă și selectorul Alka în pulbere. Alka seltzer este un amestec de acid salicilic acetilic, cu bicarbonat de sodiu, fosfat de calciu și acid citric.

Dacă substanțele sunt specii atomice, acestea prezintă, de asemenea, o variație a reactivității lor datorită dimensiunii atomului și a numărului de electroni de la ultimul său nivel.

Datorită acestui fapt, sodiul (Na) reacționează cu apa într-un mod violent în comparație cu calciul (Ca). În mod similar, fierul (Fe) este oxidat cu ușurință prin acțiunea vaporilor de apă prezenți în aerul înconjurător, comparativ cu plumbul (Pb) a cărui reacție este mult mai lentă.

Speciile ionice au o reactivitate foarte mare (rate de reacție scăzute), în comparație cu speciile lor neutre. Astfel, Mg + 2 este mai reactiv decât Mg.

Starea fizică a substanțelor

Starea de agregare a reactanților influențează, de asemenea, rata de reacție. În stare solidă, particulele (atomii) sunt foarte apropiate unele de altele, astfel încât mobilitatea dintre ele este foarte mică, coliziunile fiind foarte lente.

În starea lichidă particulele au mai multă mobilitate, ceea ce face reacțiile mai rapide în comparație cu starea solidă.

În stare gazoasă, reacția are o viteză mult mai mare, datorită separării mari între particulele de reactiv.

Pentru a crește viteza de reacție a unei substanțe, aceasta poate fi dizolvată în apă, astfel încât moleculele să fie solubilizate și mobilitatea între ele crește.

Concentrația de reactiv

Concentrația unei substanțe se referă la numărul de particule (atomi, ioni sau molecule) care se află într-un volum dat.

Într-o reacție chimică, dacă există o mulțime de particule, numărul de coliziuni între ele va fi foarte mare, deci viteza reacției va fi mare.

Cu cât concentrația reactanților este mai mare, cu atât va fi mai mare rata de reacție a formării produsului.

Temperatura

Într-un sistem alcătuit din reactivi, toate particulele care îl compun sunt în mișcare, fie în vibrație, ca în substanțele solide, fie în mișcare în cazul lichidelor și gazelor.

În ambele cazuri, E vibrațională și E cinetică sunt respectate. Aceste energii sunt direct proporționale cu temperatura la care se află sistemul.

Pe măsură ce temperatura sistemului crește, mișcările moleculare ale substanțelor cresc.

Coliziunile dintre ele sunt din ce în ce mai puternice, suficient pentru a provoca defalcarea și formarea de legături, depășind obstacolul care constituie energia de activare Ea.

Pe măsură ce temperatura sistemului crește, reactivitatea crește și viteza de reacție este mai mică, deci mai rapidă.

catalizatori

Sunt substanțe chimice care influențează o reacție chimică, fie crescând rata de reacție, fie încetinesc. Principala sa caracteristică este că nu participă la reacția chimică, ceea ce înseamnă că la sfârșitul reacției, acesta poate fi izolat de sistem.

Un exemplu este hidrogenarea unui compus organic nesaturat cu hidrură de aluminiu litiu ca catalizator:

CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3

Într-o ecuație chimică, catalizatorul este plasat deasupra săgeții care indică direcția reacției.

Într-o reacție chimică se poate întâmpla ca atât catalizatorul cât și reactanții să nu fie în aceeași stare fizică, acest tip de sistem este cunoscut sub numele de „eterogen”.

Aceștia se numesc catalizatori de contact. Catalizatorii „omogeni” sunt cei care au aceeași stare fizică a reactanților și se numesc transport.

Referințe

1. Levine, I. Fizicochimie. vol.2. McGraw-Hill 2004
2. Capparelli, Alberto Luis Fizica fizică de bază. E-Book.
3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016) .Cinetica reacțiilor chimice. Recuperat: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Anne Marie Helmenstine, doctorat. Factorii care afectează rata unei reacții chimice. Recuperat: gândit.com.