Πώς επηρεάζει η επιφάνεια του ρυθμού μιας αντίδρασης;
Αυξημένη επιφάνεια επιφάνειας =περισσότερες θέσεις αντίδρασης
* στερεά: Όταν εμπλέκεται ένα στερεό αντιδραστήριο, η αντίδραση συμβαίνει μόνο στην επιφάνεια. Φανταστείτε έναν κύβο ζάχαρης που διαλύεται στο νερό. Μόνο τα μόρια στις εξωτερικές άκρες του κύβου μπορούν να αλληλεπιδρούν με τα μόρια του νερού. Εάν σπάσετε τον κύβο ζάχαρης σε μικρότερα κομμάτια, αυξάνετε τον αριθμό των εκτεθειμένων άκρων, αυξάνοντας έτσι την επιφάνεια και δημιουργώντας περισσότερες θέσεις για να συμβεί η αντίδραση.
* υγρά και αέρια: Ενώ τα υγρά και τα αέρια έχουν περισσότερη ομοιόμορφη κατανομή μορίων, η επιφάνεια εξακολουθεί να παίζει κάποιο ρόλο. Σκεφτείτε ένα αέριο που διαλύεται σε ένα υγρό. Τα μόρια αερίου πρέπει να έρθουν σε επαφή με τα υγρά μόρια για να αντιδράσουν. Μια μεγαλύτερη επιφάνεια επαφής μεταξύ του αερίου και του υγρού θα οδηγήσει σε ταχύτερη διάλυση και επομένως έναν ταχύτερο ρυθμό αντίδρασης.
Η σχέση:
Η σχέση μεταξύ της επιφάνειας και του ρυθμού αντίδρασης είναι γενικά άμεση και αναλογική . Αυτό σημαίνει ότι:
* Υψηλότερη επιφάνεια επιφάνειας =ταχύτερος ρυθμός αντίδρασης
* χαμηλότερη επιφάνεια επιφάνειας =βραδύτερος ρυθμός αντίδρασης
Παραδείγματα:
* καύση: Ένα κομμάτι ξύλου καίγεται πιο αργά από τα τσιπς ξύλου ή τα πριονίδια, επειδή τα τσιπς και το πριονίδι έχουν μια πολύ μεγαλύτερη επιφάνεια που εκτίθεται στον αέρα.
* σκουριά: Ένα σκουριασμένο σκουριάς νυχιών γρηγορότερα από μια συμπαγή σιδερένια ράβδο επειδή το καρφί έχει μεγαλύτερη επιφάνεια που εκτίθεται σε οξυγόνο και υγρασία.
* πέψη: Τα τρόφιμα χωρίζονται σε μικρότερα κομμάτια κατά τη διάρκεια του μάσημα για να αυξήσουν την επιφάνεια, διευκολύνοντας τα πεπτικά ένζυμα να εργάζονται σε αυτό.
Σημαντικές εκτιμήσεις:
* Τύπος αντίδρασης: Η επίδραση της επιφάνειας είναι πιο έντονη σε ετερογενείς αντιδράσεις, όπου τα αντιδραστήρια βρίσκονται σε διαφορετικές φάσεις (π.χ. στερεό και υγρό). Είναι λιγότερο σημαντικό στις ομοιογενείς αντιδράσεις, όπου τα αντιδραστήρια βρίσκονται στην ίδια φάση.
* Άλλοι παράγοντες: Η επιφάνεια δεν είναι ο μόνος παράγοντας που επηρεάζει τον ρυθμό αντίδρασης. Άλλοι παράγοντες όπως η θερμοκρασία, η συγκέντρωση και η παρουσία καταλυτών διαδραματίζουν επίσης κρίσιμους ρόλους.
Συμπερασματικά, η αύξηση της επιφάνειας των αντιδραστηρίων γενικά οδηγεί σε αύξηση του ρυθμού αντίδρασης παρέχοντας περισσότερες θέσεις για να συμβεί η αντίδραση.
