Sadržaj
Povećavanje koncentracije reaktanata općenito povećava brzinu reakcije, jer je prisutno više reakcijskih molekula ili iona za tvorbu produkata reakcije.To je posebno točno kada su koncentracije niske i malo molekula ili iona reagira. Kad su koncentracije već visoke, često se doseže granica u kojoj povećanje koncentracije ima malo utjecaja na brzinu reakcije. Kada je uključeno nekoliko reaktanata, povećavanje koncentracije jednog od njih možda neće utjecati na brzinu reakcije ako nema dovoljno drugih reaktanata. Općenito, koncentracija je samo jedan faktor koji utječe na brzinu reakcije, a odnos obično nije jednostavan ili linearan.
TL; DR (Predugo; nisam pročitao)
Brzina reakcije općenito izravno varira s promjenama koncentracije reaktanata. Kada se koncentracija svih reaktanata poveća, više molekula ili iona djeluje u interakciju kako bi tvorilo nove spojeve, a brzina reakcije raste. Kada se koncentracija reaktanta smanji, prisutna je manja količina te molekule ili iona i brzina reakcije se smanjuje. U posebnim slučajevima kao što su visoke koncentracije, katalitičke reakcije ili pojedinačni reaktant, promjena koncentracije reaktanata ne može utjecati na brzinu reakcije.
Kako se mijenja brzina reakcije
U tipičnoj kemijskoj reakciji, nekoliko tvari reagira na nove proizvode. Tvari se mogu sakupljati u obliku plinova, tekućina ili u otopini, a koliko je prisutnog svakog reaktanta utječe na brzinu reakcije. Često je više nego dovoljno jednog reaktanta, a brzina reakcije ovisi o ostalim prisutnim reaktantima. Ponekad brzina reakcije može ovisiti o koncentraciji svih reaktanata, a ponekad su prisutni katalizatori i pomažu u određivanju brzine reakcije. Ovisno o specifičnoj situaciji, promjena koncentracije jednog reaktanta može imati nikakvog učinka.
Na primjer, u reakciji između magnezija i klorovodične kiseline, magnezij se uvodi u obliku krute tvari dok je klorovodična kiselina u otopini. Kiselina obično reagira s atomima magnezija iz metala, a kako se metal pojede, reakcija se nastavlja. Kada je više klorovodične kiseline u otopini i koncentracija je veća, više iona klorovodične kiseline otjera se u metalu i reakcija se ubrzava.
Slično tome, kada kalcijev karbonat reagira s klorovodičnom kiselinom, povećavanje koncentracije kiseline ubrzava brzinu reakcije sve dok je dovoljno kalcijevog karbonata. Kalcijev karbonat je bijeli prah koji se miješa s vodom, ali se ne otapa. Kao što reagira s klorovodičnom kiselinom, stvara topljivi kalcijev klorid i ugljični dioksid se oslobađa. Povećanje koncentracije kalcijevog karbonata kada je u otopini već puno, neće imati utjecaja na brzinu reakcije.
Ponekad reakcija ovisi o tijeku katalizatora. U tom slučaju, promjena koncentracije katalizatora može ubrzati ili usporiti reakciju. Na primjer, enzimi ubrzavaju biološke reakcije, a njihova koncentracija utječe na brzinu reakcije. S druge strane, ako se enzim već koristi u potpunosti, promjena koncentracije ostalih materijala neće imati učinka.
Kako odrediti brzinu reakcije
Kemijska reakcija troši reaktane i stvara produkte reakcije. Kao rezultat toga, brzina reakcije može se odrediti mjerenjem koliko brzo se potroše reaktanti ili koliko se stvori produkt reakcije. Ovisno o reakciji, obično je najlakše izmjeriti jednu od najpristupačnijih i lako promatranih tvari.
Na primjer, u gornjoj reakciji magnezija i klorovodične kiseline reakcija stvara vodik koji se može sakupljati i mjeriti. Za reakciju kalcijevog karbonata i klorovodične kiseline u stvaranju ugljičnog dioksida i kalcijevog klorida može se sakupljati i ugljični dioksid. Jednostavnija metoda može biti vaganje reakcijske posude kako bi se utvrdilo koliko je ugljičnog dioksida ispušteno. Izmjeriti brzinu kemijske reakcije na ovaj način može se utvrditi je li promjena koncentracije jednog od reaktanata promijenila brzinu reakcije za određeni postupak.