Fem faktorer som påvirker reaksjonshastigheter

Frekvensen av en reaksjon er en meget viktig faktor i kjemi, særlig når reaksjonene har industriell betydning. En reaksjon som synes nyttig, men går for sakte er ikke til å være nyttig i forhold til å lage et produkt. Konverteringen av diamant til grafitt, for eksempel, er foretrukket av termodynamikk, men heldigvis går nesten umerkelig. Omvendt kan reaksjoner som beveger seg for fort noen ganger bli farlig. Reaksjonshastighet er styrt av flere faktorer, som alle kan varieres under kontrollerte betingelser.

Temperatur

I nesten meget tilfellet heve temperaturen av kjemikalier øker frekvensen av deres reaksjon. Denne reaksjonen skyldes en faktor kjent som "aktiveringsenergi". Aktiveringsenergien for en reaksjon er den minste energi to molekyler trenger for å kollidere sammen med nok kraft til å reagere. Når temperaturen stiger, molekyler bevege seg mer kraftig, og flere av dem har den nødvendige aktiveringsenergi, noe som øker reaksjonshastigheten. En meget grov tommelfingerregel er at frekvensen av en reaksjon dobles for hver 10 grader Celsius temperaturøkning.

Konsentrasjon og trykk

Når kjemiske reaktanter er i samme tilstand - begge oppløst i en væske, for eksempel - konsentrasjonen av reaktantene vanligvis påvirker reaksjonshastigheten. Økning av konsentrasjonen av en eller flere reaktanter vil normalt øke reaksjonshastigheten til en viss grad, siden det vil være flere molekyler til å reagere per tidsenhet. Graden til hvilken reaksjonen raskere avhenger av den spesielle "orden" av reaksjonen. I gassfasereaksjoner, vil økning av trykket ofte øke reaksjonshastigheten på en lignende måte.

Medium

Det spesielle medium som brukes til å inneholde reaksjonen kan noen ganger ha en virkning på reaksjonshastigheten. Mange reaksjoner finner sted i et løsningsmiddel av noe slag, og oppløsningsmidlet kan øke eller minske reaksjonshastigheten, basert på hvor reaksjonen skjer. Man kan øke hastigheten på reaksjonene som involverer en ladede mellomliggende art, for eksempel ved hjelp av et sterkt polart oppløsningsmiddel så som vann, som stabiliserer at arten og fremmer dens dannelse og etterfølgende reaksjon.

Katalysatorer

Katalysatorer arbeide for å øke hastigheten på en reaksjon. En katalysator virker ved å endre den normale fysiske mekanisme av reaksjonen til en ny fremgangsmåte, som krever mindre aktiveringsenergi. Dette betyr at ved en gitt temperatur, vil flere molekyler besitter det nedre aktiveringsenergi og vil reagere. Katalysatorer oppnå dette på en rekke måter, selv om en prosess er for katalysatoren for å virke som en overflate hvor kjemiske forbindelser blir absorbert, og holdes i en gunstig stilling for etterfølgende reaksjon.

Flateareal

For reaksjoner som omfatter én eller flere faste, bulkfase-reaktanter, kan det eksponerte overflatearealet av den faste fase påvirke hastigheten. Effekten normalt sett er at jo større areal utsatt, jo raskere hastighet. Dette skjer fordi en massefase har ingen konsentrasjon som sådan, og så kan bare reagere på den eksponerte overflaten. Et eksempel kan være rusting, eller oksydasjon, av en jernstang, som vil fortsette raskere hvis mer overflateareal av stangen er utsatt.