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表面積はどのように反応速度を変えますか?

表面積は、特に反応物が異なる段階(固体と液体、または固体とガスなど)である不均一な反応において、反応の速度を決定する上で重要な役割を果たします。方法は次のとおりです。

表面積の増加=反応速度の増加

1。その他の接点: 砂糖の塊のような固体反応物を想像してください。周囲の液体またはガスにさらされる比較的小さな表面積があります。 さて、同じ量の砂糖が粉に押しつぶされたと想像してください。より多くの糖分子が他の反応物にさらされるため、粉末は表面積が大幅に増加しています。

2。衝突機会の増加: より多くの表面積があるため、反応物分子が互いに衝突できる場所が増えます。これらの衝突は、化学反応が発生するために不可欠です。

3。より速い反応: 衝突の数が多いほど、反応が速くなります。これが、粉末または細かく分割された固体を含む反応が、大きな塊が関与するものよりもはるかに速く発生する傾向がある理由です。

例:

* 木材の燃焼: その外面のみが酸素にさらされるため、木材の丸太はゆっくりと燃えます。木材の削りくずは、酸素と接触する表面積がはるかに大きいため、はるかに速く燃焼します。

* 錆び: 酸素と水にさらされた表面積が限られているため、固体鉄の爪はゆっくりと錆びます。鉄のファイリングは、表面積が大幅に大きいため、はるかに速く錆びます。

* 触媒: 多くの触媒は、反応物分子が吸着するための大きな表面積を提供し、衝突を成功させる可能性を高め、反応を高速化することにより機能します。

重要なメモ:

* 均質反応: すべての反応物が同じ段階(溶液など)にある反応では、表面積は重要な役割を果たしません。

* 表面積以外の要因: 温度、濃度、触媒の存在などの他の要因も反応速度に影響します。

結論として、反応物の表面積を増やすと、反応物分子が衝突して相互作用する機会を増やすことにより、反応速度が増加します。この原則は、さまざまな化学プロセスや日常の状況で広く利用されています。

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