Na čem závisí rychlost chemické reakce si ukážeme na reakci kyseliny chlorovodíkové a hořčíku.
hořčík + kys. chlorovodíková à chlorid hořečnatý + vodík
Mg + HCl à MgCl2 + H2
Aby spolu částice hořčíku a kyselina reagovaly:
· Musejí se spolu srazit.
· Při srážce musejí mít dostatečnou energii.
Toto je ukázáno na sérii obrázků, která následuje.
Částice se v kapalině neustále pohybují. Zde se chystá částice kyseliny narazit do atomu hořčíku.
Jestliže má částice dostatečnou energii dochází k reakci. Vzniká chlorid hořečnatý.
Jestliže energie při srážce není dostatečná, reakce neproběhne. Částice kyseliny se odrazí zpět.
Jestliže za minutu dojde k mnoha srážkám, pak za tuto minutu vznikne velké množství vodíku. Jinými slovy reakce probíhá rychleji – má vysokou rychlost. Jestliže účinných srážek je málo, rychlost reakce je nízká
Rychlost reakce závisí na tom, ke kolika účinným srážkám dojde za zvolenou jednotku času.
Změna rychlosti chemické reakce
Proč roste rychlost reakce s koncentrací roztoku?
Důvod je prostý:
Ve zředěné kyselině je malé množství částic kyseliny. Znamená to, že pravděpodobnost srážky částice s atomem hořčíku je nízká.
V koncentrovanějším roztoku kyseliny je mnohem více částic kyseliny a tím stoupá pravděpodobnost účinné srážky.
Čím více srážek tím je reakce rychlejší
To také vysvětluje, proč se reakce hořčíku s kyselinou chlorovodíkovou zpomaluje.
Na začátku reakce je ve směsi mnoho atomů hořčíku a částic kyseliny. Při účinných srážkách se částice spotřebovávají.
Po nějaké době je ve směsi již méně atomů hořčíku a částic kyseliny a tím je i koncentrace nižší. Proto se reakce zpomaluje
Proč rychlost roste s teplotou?
Při nízké teplotě nemají částice reagujících látek dostatek energie. Zahříváním dodáme částicím energii částice se začnou rychleji pohybovat a ke srážkám dochází častěji. Čím vyšší energii mají částice tím vyšší je procento účinných srážek. Proto rychlost reakce roste.
Proč roste rychlost reakce se zvětšením reakčního povrchu?
Reakce probíhá pouze na horní vrstvě hořčíkové pásky.
Jestliže je kov ve formě prášku je vystaveno velké množství atomů srážce s částicemi kyseliny. Proto roste i pravděpodobnost účinné srážky, tedy i rychlost reakce.
Proč katalýza urychluje reakci?
V přítomnosti katalyzátoru stačí k účinné srážce menší energie částic. Výsledek- dochází k většímu množství srážek, a reakce je rychlejší. Katalýza je velmi důležitá v průmyslu, protože katalyzované reakce probíhají rychleji a za nižších teplot.