どの化学反応においても、反応速度は濃度が上昇または下降する速度、または質量が変化する速度です。
反応速度とは、化学反応における反応速度のことです。化学反応の反応速度は、反応物の質量の変化率を生成物の質量の変化率で割ったものとして定義されます。たとえば、素反応の反応速度を決定するには、反応物の初期濃度と最終濃度 (反応物の質量)、生成物の初期濃度と最終濃度 (生成物の質量)、および熱量を知る必要があります。
反応率に影響する要因
気温
典型的な化学反応では、反応速度は温度の指数関数です。これは、最初のバージョンを提案したスウェーデンの科学者にちなんで名付けられた、アレニウスの法則と呼ばれることもあります。反応速度に対する温度の影響は、活量係数の変化を考慮したアレニウスの式で説明できます。アレニウスの考えは、化学反応の速度は反応物の生成物と絶対温度に比例するというものです。理想気体の場合、エネルギーはすべての粒子に均等に分配されます。したがって、温度が高いほど、運動エネルギーは高くなります。その結果、分子はより頻繁に衝突し、その結果、より頻繁に衝突します。
反応物の数
反応速度は反応物の数とともに増加し、反応速度はシステムに導入される化学エネルギーの量の変化によって増加する可能性があります。関与するエネルギー量のために、反応速度は低温ではるかに大きくなります。したがって、反応速度は反応物の数に比例します。
プレッシャー
空気よりも反応性の低いガスは、圧縮に必要な圧力を高めます。圧力が高くなると、反応速度が速くなります。この効果は、一部の固体物質の反応速度にも見られます。固体の場合、原子がより緊密に結合しているため、圧力は反応にほとんど影響を与えず、容易に移動しません。
触媒の形状とサイズ
触媒とは、反応速度を速める物質です。粒子のサイズは、反応が遅くなったり速くなったりする可能性があるため、反応速度に影響を与えます。これは、触媒が小さいほど、反応物と触媒の接触が増えるためです。
反応媒体
触媒の存在下での反応物の反応速度は異なる。触媒がなければ反応は起こりません。酸性媒体では、反応が遅く、完了するまでに長い時間がかかります。触媒の存在下では、反応は非常に速く進みます。反応媒体に対する反応速度の依存性は、反応物に依存する。反応物質が液体の場合、反応速度は反応物質が液体状態にあるときに最大になります。反応物が固体状態の場合、反応速度は遅くなります。
システムの種類
閉鎖系では、開放系よりも反応速度が速くなります。これは、開放系では、試薬が閉鎖系ほど容易に触媒に接触できないためです。反応が閉鎖系である場合、試薬と触媒は保護層で囲まれています。試薬が触媒に到達すると、触媒と反応する前に保護層を通過する必要があります。
反応時間
反応速度は反応時間に正比例します。反応時間が長くなると、反応全体が減少します。反応速度は、反応するのにかかる時間によって異なります。実験では、反応速度が測定されます。反応が発生する速度は、時間の関数と考えることができます。
集中力
一定の温度では、濃度に対する反応速度の依存性は、反応物濃度の線形関数です。言い換えれば、反応量は反応物の濃度と反応速度に正比例します。
溶解度
反応速度に影響を与える最も重要な要因は、化合物の溶解度です。速度は、反応に加えた溶媒の量に正比例します。溶媒の量が少なすぎると、反応が起こりません。溶媒の量が増えると、反応速度が低下します。
結論
反応速度は、反応が起こる速度です。化学反応の反応速度について話すとき、それは反応が単位時間あたりに発生する速度です。反応速度は、反応物、反応条件、および触媒の影響を受けます。反応速度は、反応物と触媒の相対量、温度、圧力 (反応物がどれだけ密集しているか) に依存します。化学反応の速度は、温度、pH、反応物や生成物の濃度など、多くの要因の影響を受ける可能性があります。
