Πώς η συγκέντρωση επηρεάζει τον ρυθμό αντίδρασης;
Η αύξηση της συγκέντρωσης των αντιδρώντων γενικά αυξάνει τον ρυθμό της αντίδρασης επειδή περισσότερα από τα αντιδρώντα μόρια ή ιόντα είναι παρόντα για να σχηματίσουν τα προϊόντα αντίδρασης. Αυτό ισχύει ιδιαίτερα όταν οι συγκεντρώσεις είναι χαμηλές και λίγα μόρια ή ιόντα αντιδρούν. Όταν οι συγκεντρώσεις είναι ήδη υψηλές, συχνά επιτυγχάνεται ένα όριο όπου η αύξηση της συγκέντρωσης έχει μικρή επίδραση στον ρυθμό αντίδρασης. Όταν εμπλέκονται πολλά αντιδρώντα, η αύξηση της συγκέντρωσης ενός από αυτά μπορεί να μην επηρεάσει τον ρυθμό της αντίδρασης εάν δεν υπάρχουν αρκετά από τα άλλα αντιδρώντα. Συνολικά, η συγκέντρωση είναι μόνο ένας παράγοντας που επηρεάζει τον ρυθμό αντίδρασης και η σχέση συνήθως δεν είναι απλή ή γραμμική.
TL;DR (Πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα; Δεν έχω διαβάσει)
Ο ρυθμός της αντίδρασης γενικά ποικίλλει άμεσα με τις αλλαγές στη συγκέντρωση των αντιδρώντων. Όταν η συγκέντρωση όλων των αντιδρώντων αυξάνεται, περισσότερα μόρια ή ιόντα αλληλεπιδρούν για να σχηματίσουν νέες ενώσεις και ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνεται. Όταν η συγκέντρωση ενός αντιδρώντος μειώνεται, υπάρχουν λιγότερα από αυτό το μόριο ή το ιόν, και ο ρυθμός της αντίδρασης μειώνεται. Σε ειδικές περιπτώσεις, όπως για υψηλές συγκεντρώσεις, για καταλυτικές αντιδράσεις ή για ένα μεμονωμένο αντιδρών, η αλλαγή της συγκέντρωσης των αντιδρώντων ενδέχεται να μην επηρεάσει τον ρυθμό αντίδρασης.
Πώς αλλάζει ο Ρυθμός Αντίδρασης
Σε μια τυπική χημική αντίδραση, αρκετές ουσίες αντιδρούν για να σχηματίσουν νέα προϊόντα. Οι ουσίες μπορούν να συγκεντρωθούν ως αέρια, υγρά ή σε διάλυμα, και η ποσότητα κάθε αντιδρώντος που υπάρχει επηρεάζει το πόσο γρήγορα προχωρά η αντίδραση. Συχνά υπάρχει περισσότερο από αρκετό από ένα αντιδρών και ο ρυθμός της αντίδρασης εξαρτάται από τα άλλα αντιδρώντα που υπάρχουν. Μερικές φορές ο ρυθμός της αντίδρασης μπορεί να εξαρτάται από τη συγκέντρωση όλων των αντιδρώντων και μερικές φορές υπάρχουν καταλύτες που βοηθούν στον προσδιορισμό της ταχύτητας της αντίδρασης. Ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση, η αλλαγή της συγκέντρωσης ενός αντιδρώντος μπορεί να μην έχει αποτέλεσμα.
Για παράδειγμα, στην αντίδραση μεταξύ μαγνησίου και υδροχλωρικού οξέος, το μαγνήσιο εισάγεται ως στερεό ενώ το υδροχλωρικό οξύ είναι σε διάλυμα. Τυπικά το οξύ αντιδρά με άτομα μαγνησίου από το μέταλλο, και καθώς το μέταλλο καταναλώνεται, η αντίδραση προχωρά. Όταν υπάρχει περισσότερο υδροχλωρικό οξύ σε διάλυμα και η συγκέντρωση είναι υψηλότερη, περισσότερα ιόντα υδροχλωρικού οξέος τρώνε το μέταλλο και η αντίδραση επιταχύνεται.
Ομοίως, όταν το ανθρακικό ασβέστιο αντιδρά με το υδροχλωρικό οξύ, η αύξηση της συγκέντρωσης του οξέος επιταχύνει τον ρυθμό της αντίδρασης εφόσον υπάρχει αρκετό ανθρακικό ασβέστιο. Το ανθρακικό ασβέστιο είναι μια λευκή σκόνη που αναμιγνύεται με νερό αλλά δεν διαλύεται. Καθώς αντιδρά με το υδροχλωρικό οξύ, σχηματίζει διαλυτό χλωριούχο ασβέστιο και απελευθερώνεται διοξείδιο του άνθρακα. Η αύξηση της συγκέντρωσης ανθρακικού ασβεστίου όταν υπάρχει ήδη πολύ στο διάλυμα δεν θα έχει καμία επίδραση στον ρυθμό αντίδρασης.
Μερικές φορές μια αντίδραση εξαρτάται από τους καταλύτες για να προχωρήσει. Στην περίπτωση αυτή, η αλλαγή της συγκέντρωσης του καταλύτη μπορεί να επιταχύνει ή να επιβραδύνει την αντίδραση. Για παράδειγμα, τα ένζυμα επιταχύνουν τις βιολογικές αντιδράσεις και η συγκέντρωσή τους επηρεάζει τον ρυθμό της αντίδρασης. Από την άλλη πλευρά, εάν το ένζυμο έχει ήδη χρησιμοποιηθεί πλήρως, η αλλαγή της συγκέντρωσης των άλλων υλικών δεν θα έχει κανένα αποτέλεσμα.
Πώς να Προσδιορίσετε το Rate of Reaction
Η χημική αντίδραση καταναλώνει τα αντιδρώντα και δημιουργεί προϊόντα αντίδρασης. Ως αποτέλεσμα, ο ρυθμός της αντίδρασης μπορεί να προσδιοριστεί μετρώντας πόσο γρήγορα καταναλώνονται τα αντιδρώντα ή πόσο προϊόν αντίδρασης δημιουργείται. Ανάλογα με την αντίδραση, είναι συνήθως πιο εύκολο να μετρηθεί μια από τις πιο προσιτές και εύκολα παρατηρούμενες ουσίες.
Για παράδειγμα, στην αντίδραση μαγνησίου και υδροχλωρικού οξέος παραπάνω, η αντίδραση παράγει υδρογόνο που μπορεί να συλλεχθεί και να μετρηθεί. Για την αντίδραση του ανθρακικού ασβεστίου και του υδροχλωρικού οξέος για την παραγωγή διοξειδίου του άνθρακα και χλωριούχου ασβεστίου, το διοξείδιο του άνθρακα μπορεί επίσης να συλλεχθεί. Μια ευκολότερη μέθοδος μπορεί να είναι η ζύγιση του δοχείου αντίδρασης για να προσδιοριστεί πόσο διοξείδιο του άνθρακα έχει εκλυθεί. Η μέτρηση της ταχύτητας μιας χημικής αντίδρασης με αυτόν τον τρόπο μπορεί να καθορίσει εάν η αλλαγή της συγκέντρωσης ενός από τα αντιδρώντα έχει αλλάξει τον ρυθμό αντίδρασης για τη συγκεκριμένη διεργασία.
