反応物質の濃度を増加させると、反応生成物を形成する反応分子またはイオンがより多く存在するため、一般に反応速度が増加します。これは、濃度が低く、分子やイオンがほとんど反応していない場合に特に当てはまります。濃度がすでに高い場合、濃度を上げても反応速度にほとんど影響を与えない限界に達することがよくあります。いくつかの反応物が関与している場合、他の反応物が十分に利用できない場合、そのうちの1つの濃度を上げても反応速度に影響しない場合があります。全体として、濃度は反応速度に影響を与える要因の 1 つにすぎず、通常、その関係は単純でも線形でもありません。
TL;DR (長すぎる; 読んでいない)
一般に、反応速度は、反応物の濃度の変化によって直接変化します。すべての反応物の濃度が増加すると、より多くの分子またはイオンが相互作用して新しい化合物を形成し、反応速度が増加します。反応物の濃度が低下すると、存在する分子またはイオンが少なくなり、反応速度が低下します。高濃度、触媒反応、または単一の反応物などの特殊なケースでは、反応物の濃度を変更しても反応速度に影響しない場合があります。
反応率の変化
典型的な化学反応では、いくつかの物質が反応して新しい生成物を形成します。物質は、気体、液体、または溶液として一緒に持ち込むことができ、存在する各反応物質の量は、反応の進行速度に影響します。多くの場合、1 つの反応物が十分に存在せず、反応速度は存在する他の反応物に依存します。反応速度がすべての反応物の濃度に依存する場合もあれば、触媒が存在し、反応速度の決定に役立つ場合もあります。特定の状況によっては、1 つの反応物の濃度を変更しても効果がない場合があります。
例えば、マグネシウムと塩酸の反応では、塩酸が溶液中にある間にマグネシウムが固体として導入されます。通常、酸は金属のマグネシウム原子と反応し、金属が侵食されるにつれて反応が進行します。溶液中の塩酸が多く、濃度が高いほど、より多くの塩酸イオンが金属を侵食し、反応が加速します。
同様に、炭酸カルシウムが塩酸と反応する場合、十分な量の炭酸カルシウムが存在する限り、酸の濃度を高くすると反応速度が速くなります。炭酸カルシウムは白い粉で、水に溶けますが溶けません。塩酸と反応すると、可溶性の塩化カルシウムが形成され、二酸化炭素が放出されます。溶液中に炭酸カルシウムがすでに多く含まれている場合に炭酸カルシウムの濃度を上げても、反応速度には影響しません。
反応の進行は触媒に依存する場合があります。その場合、触媒の濃度を変更すると、反応を加速または減速できます。たとえば、酵素は生物学的反応を加速し、その濃度は反応速度に影響します。一方、酵素がすでに十分に使用されている場合は、他の材料の濃度を変更しても効果はありません.
反応速度の決定方法
化学反応は、反応物を使い果たし、反応生成物を作成します。その結果、反応速度は、反応物がどれだけ速く消費されるか、またはどれだけの反応生成物が生成されるかを測定することによって決定できます。反応にもよりますが、通常、最もアクセスしやすく観察しやすい物質の 1 つを測定するのが最も簡単です。
たとえば、上記のマグネシウムと塩酸の反応では、反応によって水素が生成され、これを収集して測定することができます。炭酸カルシウムと塩酸を反応させて二酸化炭素と塩化カルシウムを生成する場合、二酸化炭素も回収できます。より簡単な方法は、反応容器の重さを量って、放出された二酸化炭素の量を決定することです。この方法で化学反応の速度を測定することで、反応物質の 1 つの濃度を変更することで、特定のプロセスの反応速度が変化したかどうかを判断できます。
