Flera faktorer kan påverka hastigheten på en kemisk reaktion, inklusive tryck, temperatur, koncentration och närvaro av katalysatorer. Dessa faktorer är viktiga för professionella kemister, av vilka många försörjer sig genom att förbättra hastigheten och effektiviteten i kemiska reaktioner inom industri, vetenskap och medicin.
TL; DR (för lång; läste inte)
Tryck, temperatur, koncentration och närvaro av katalysatorer kan påverka hastigheten på kemiska reaktioner.
Tryck på gaser
För reaktioner som involverar gaser påverkar tryck starkt reaktionshastigheten. Med ökande tryck minskar det fria utrymmet mellan molekylerna. Chansen för kollisioner mellan molekyler ökar, så reaktionshastigheten ökar. Det motsatta är sant när du sänker trycket.
Koncentration av lösningar
Vid reaktioner som involverar lösningar påverkar koncentrationen av ämnena i lösningen direkt hastigheten: Högre koncentrationer leder till snabbare reaktioner. Anledningen är ungefär densamma som för tryck och gaser. molekyler i en mycket koncentrerad lösning packas närmare varandra och chansen för att de kolliderar och reagerar med andra molekyler ökar.
Värme och kyla.
Temperaturen påverkar starkt hastigheten för nästan alla kemiska reaktioner. När föremål blir hetare, vibrerar molekylerna starkare och blir mer benägna att kollidera med varandra och reagera. Vid mycket kalla temperaturer är molekylvibrationerna mycket svaga och reaktionerna är sällan. Temperatureffekter fungerar dock över ett begränsat intervall; när ämnen blir för varma kan oönskade reaktioner äga rum. Ämnen kan smälta, bränna eller genomgå andra oönskade förändringar.
Exposed Surface Area
En reaktion mellan en vätska och ett fast ämne begränsas av molekylernas förmåga i vätskan att nå det fasta ämnet. Den fasta ytan är all vätskan "ser"; de yttre skikten förhindrar reaktioner med vätskan tills de löses upp. Till exempel, för en metallklump som tappas i en bägare med syra, påverkar syran först endast de yttre delarna av klumpen; de inre delarna reagerar endast när de yttre delas upp. Å andra sidan reagerar en lika stor mängd metallpulver snabbare på syran, eftersom pulverformen exponerar mer av metallen. Detsamma gäller reaktioner mellan gaser och fasta ämnen och i mindre utsträckning mellan vätskor. Reaktioner mellan gaser, däremot, är inte begränsade av ytan eftersom alla molekyler exponeras och rör sig fritt.
Katalysatorer och aktiveringsenergi.
En katalysator är en kemisk substans som inte fungerar som en produkt eller reaktant; istället tjänar det bara till att påskynda reaktionen. Många kemiska reaktioner har ett energibehov för aktivering; molekylerna behöver ett energikick för att reaktionen ska kunna äga rum, till exempel den gnista som behövs för att antända bensinen i en bilmotor. Katalysatorn minskar energibehovet för aktivering, vilket gör att fler molekyler kan reagera under samma förhållanden.
Känslighet för ljus
Vissa kemiska ämnen är ljuskänsliga; vissa våglängder av ljus lägger energi till reaktioner, vilket snabbare påskyndar dem. Till exempel är polystyren och annan plast känslig för de ultravioletta vågorna som finns i solljus. Den ultravioletta bryter ned bindningarna mellan atomerna i plasten, vilket gör att den försämras med tiden. Klorofyll och andra organiska molekyler är också ljuskänsliga, vilket gör att växter kan producera användbara biomolekyler från koldioxid i luften; ljusmängden påverkar växtens hälsa direkt.