Inhalt
- TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
- Wie sich die Reaktionsgeschwindigkeit ändert
- So bestimmen Sie die Reaktionsgeschwindigkeit
Das Erhöhen der Konzentration der Reaktanten erhöht im Allgemeinen die Reaktionsgeschwindigkeit, da mehr der reagierenden Moleküle oder Ionen vorhanden sind, um die Reaktionsprodukte zu bilden.Dies gilt insbesondere dann, wenn die Konzentrationen niedrig sind und nur wenige Moleküle oder Ionen reagieren. Wenn die Konzentrationen bereits hoch sind, wird häufig eine Grenze erreicht, an der eine Erhöhung der Konzentration nur einen geringen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit hat. Wenn mehrere Reaktanten beteiligt sind, wirkt sich eine Erhöhung der Konzentration eines von ihnen möglicherweise nicht auf die Reaktionsgeschwindigkeit aus, wenn nicht genügend andere Reaktanten verfügbar sind. Insgesamt ist die Konzentration nur ein Faktor, der die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflusst, und die Beziehung ist normalerweise nicht einfach oder linear.
TL; DR (zu lang; nicht gelesen)
Die Reaktionsgeschwindigkeit variiert im allgemeinen direkt mit Änderungen der Konzentration der Reaktanten. Wenn die Konzentration aller Reaktanten zunimmt, interagieren mehr Moleküle oder Ionen, um neue Verbindungen zu bilden, und die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt zu. Wenn die Konzentration eines Reaktanten abnimmt, sind weniger Moleküle oder Ionen vorhanden, und die Reaktionsgeschwindigkeit nimmt ab. In besonderen Fällen, z. B. bei hohen Konzentrationen, bei katalytischen Reaktionen oder bei einem einzelnen Reaktanten, kann eine Änderung der Konzentration der Reaktanten die Reaktionsgeschwindigkeit nicht beeinflussen.
Wie sich die Reaktionsgeschwindigkeit ändert
In einer typischen chemischen Reaktion reagieren mehrere Substanzen zu neuen Produkten. Die Substanzen können als Gase, Flüssigkeiten oder in Lösung zusammengebracht werden, und wie viel von jedem Reaktanten vorhanden ist, beeinflusst, wie schnell die Reaktion abläuft. Oft ist von einem Reaktanten mehr als genug vorhanden, und die Reaktionsgeschwindigkeit hängt von den anderen vorhandenen Reaktanten ab. Manchmal hängt die Reaktionsgeschwindigkeit von der Konzentration aller Reaktanten ab, und manchmal sind Katalysatoren vorhanden, die zur Bestimmung der Reaktionsgeschwindigkeit beitragen. Abhängig von der spezifischen Situation hat die Änderung der Konzentration eines Reaktanten möglicherweise keine Auswirkung.
Beispielsweise wird bei der Reaktion zwischen Magnesium und Salzsäure das Magnesium als Feststoff eingeführt, während sich die Salzsäure in Lösung befindet. Typischerweise reagiert die Säure mit Magnesiumatomen aus dem Metall, und wenn das Metall abgefressen wird, schreitet die Reaktion fort. Wenn mehr Salzsäure in Lösung ist und die Konzentration höher ist, fressen mehr Salzsäureionen das Metall ab und die Reaktion beschleunigt sich.
In ähnlicher Weise beschleunigt eine Erhöhung der Säurekonzentration die Reaktionsgeschwindigkeit, wenn Calciumcarbonat mit Salzsäure reagiert, solange genügend Calciumcarbonat vorhanden ist. Das Calciumcarbonat ist ein weißes Pulver, das sich mit Wasser mischt, sich jedoch nicht auflöst. Bei der Reaktion mit der Salzsäure bildet sich lösliches Calciumchlorid und es wird Kohlendioxid abgegeben. Eine Erhöhung der Calciumcarbonatkonzentration, wenn sich bereits viel in der Lösung befindet, hat keinen Einfluss auf die Reaktionsgeschwindigkeit.
Manchmal hängt eine Reaktion von den Katalysatoren ab, um fortzufahren. In diesem Fall kann eine Änderung der Katalysatorkonzentration die Reaktion beschleunigen oder verlangsamen. Beispielsweise beschleunigen Enzyme biologische Reaktionen und ihre Konzentration beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit. Wenn andererseits das Enzym bereits vollständig verwendet wird, hat eine Änderung der Konzentration der anderen Materialien keine Auswirkung.
So bestimmen Sie die Reaktionsgeschwindigkeit
Die chemische Reaktion verbraucht die Reaktanten und erzeugt Reaktionsprodukte. Infolgedessen kann die Reaktionsgeschwindigkeit bestimmt werden, indem gemessen wird, wie schnell Reaktanten verbraucht werden oder wie viel Reaktionsprodukt erzeugt wird. Je nach Reaktion ist es normalerweise am einfachsten, eine der am leichtesten zugänglichen und beobachtbaren Substanzen zu messen.
Beispielsweise erzeugt die Reaktion bei der obigen Reaktion von Magnesium und Salzsäure Wasserstoff, der gesammelt und gemessen werden kann. Für die Reaktion von Calciumcarbonat und Salzsäure zu Kohlendioxid und Calciumchlorid kann auch das Kohlendioxid gesammelt werden. Eine einfachere Methode könnte darin bestehen, den Reaktionsbehälter zu wiegen, um zu bestimmen, wie viel Kohlendioxid abgegeben wurde. Das Messen der Geschwindigkeit einer chemischen Reaktion auf diese Weise kann bestimmen, ob das Ändern der Konzentration eines der Reaktanten die Reaktionsgeschwindigkeit für den bestimmten Prozess geändert hat.