Фактори, що впливають на швидкість хімічної реакції
Варто відзначити, що одні і ті ж речовини можуть реагувати один з одним з різною швидкістю. Так, наприклад, суміш газоподібних кисню і водню може досить тривалий час не проявляти ознак взаємодії, однак при струшуванні ємності або ударі реакція набуває вибуховий характер. Тому хімічною кінетикою і виділені певні фактори, які мають здатність впливати на швидкість хімічної реакції. До них відносять:
- природу взаємодіючих речовин;
- концентрацію реагентів;
- зміна температури;
- наявність каталізатора;
- зміна тиску (для газоподібних речовин);
- площа дотику речовин (якщо говорять про гетерогенних реакціях).
Вплив природи речовини
Настільки суттєва відмінність у швидкостях хімічних реакцій пояснюється різними значеннями енергії активації (Еа). Під нею розуміють якусь надмірну кількість енергії в порівнянні із середнім її значенням, необхідним молекулі при зіткненні, для того щоб реакція відбулася. Вимірюється в кДж/моль і значення зазвичай бувають в межах 50-250.
Прийнято вважати, що якщо Еа=150 кДж/моль для будь-якої реакції, то при н. у. вона практично не протікає. Ця енергія витрачається на подолання відштовхування між молекулами речовин і послаблення зв’язків у вихідних речовинах. Іншими словами, енергія активації характеризує міцність хімічних зв’язків в речовинах. За значенням енергії активації можна попередньо оцінити швидкість хімічної реакції:
- Еа< 40, взаємодія речовин відбуваються досить швидко, оскільки майже всі зіткнення частинок приводять до їх реакції;
- 40<Еа<120, передбачається середня реакція, оскільки ефективними лише половина зіткнень молекул (наприклад, реакція цинку з соляною кислотою);
- Еа>120, тільки дуже мала частина зіткнень частинок призведе до реакції, і швидкість її буде низькою.
