Με ποιο παράγοντα θα αλλάξει ο ρυθμός της αντίδρασης εάν το pH αλλάξει από 6,50 σε 2,00;
* ΡΗ και ρυθμό αντίδρασης: Η μεταβολή του ρΗ μπορεί να επηρεάσει σημαντικά τον ρυθμό μιας αντίδρασης, αλλά η έκταση αυτής της αλλαγής εξαρτάται από τη συγκεκριμένη αντίδραση και τον εμπλεκόμενο μηχανισμό.
* Καταλύτες και ph: Πολλές αντιδράσεις καταλύονται από ένζυμα ή άλλα μόρια. Η δραστικότητα αυτών των καταλυτών είναι συχνά ιδιαίτερα ευαίσθητη στο ρΗ.
* Μηχανισμός αντίδρασης: Ο συγκεκριμένος μηχανισμός της αντίδρασης υπαγορεύει τον τρόπο με τον οποίο το ρΗ επηρεάζει τον ρυθμό. Για παράδειγμα:
* Αντιδράσεις καταλυόμενων με οξύ: Οι αντιδράσεις που περιλαμβάνουν ένα στάδιο μεταφοράς πρωτονίων θα επιταχύνουν συχνά σε χαμηλότερες τιμές ρΗ (υψηλότερη συγκέντρωση Η+).
* αντιδράσεις καταλυόμενων βάσης: Οι αντιδράσεις που απαιτούν ιόν υδροξειδίου (ΟΗ-) θα επιταχυνθούν σε υψηλότερες τιμές ρΗ.
Για να προσδιορίσετε τον παράγοντα με τον οποίο αλλάζει ο ρυθμός, πρέπει να γνωρίζετε:
1. Η συγκεκριμένη αντίδραση: Ποια μόρια αντιδρούν;
2. Ο μηχανισμός αντίδρασης: Ποια βήματα εμπλέκονται στην αντίδραση;
3. Η εξάρτηση του ρΗ της σταθεράς του ρυθμού: Πώς αλλάζει η σταθερή ταχύτητα με το pH;
Παράδειγμα:
Ας υποθέσουμε ότι η αντίδραση είναι μια απλή υδρόλυση που καταλύεται από οξύ ενός εστέρα. Η σταθερά ρυθμού (k) μπορεί να έχει σχέση με το pH όπως αυτό:
k =k0 * [h+], όπου το K0 είναι σταθερά.
Σε αυτή την περίπτωση, εάν το ρΗ αλλάξει από 6,50 σε 2,00, το [Η+] αυξάνεται κατά 10^(6,5-2) =10^4,5. Επομένως, ο ρυθμός της αντίδρασης θα αυξηθεί κατά συντελεστή 10^4.5 .
Χωρίς περισσότερες πληροφορίες σχετικά με την αντίδραση, είναι αδύνατο να δοθεί μια οριστική απάντηση σχετικά με τον παράγοντα αλλαγής του ρυθμού.
