عوامل موثر برسرعت واکنش

تغییر های شیمیایی با سرعت های متفاوتی روی می دهند.در واقع برخی آهسته و برخی تند پیش می روند.

این سرعت را می توان به دو طریق محاسبه کرد.

۱٫اندازه گیری سرعت مصرف شدن مواد واکنش دهنده به طور مثال چندین روز طول می کشد که آهن زنگ ب بزند.

۲٫اندازه گیری سرعت تولید شدن فرآورده ها مثلاً ماده منفجره در کمتر از یک ثانیه ناپدید می شود.

در این صورت واکنشی مانند انفجار مواد منفجره، که در آن دهها یا صدها کیلوگرم ماده منفجره در کمتر از یک ثانیه مصرف می شود را می توان یک واکنش بسیار سریع دانست. این در حالی است که روزها طول می کشد تا فقط سطح یک تیرآهن زنگ آهن پوشیده شود. به این علت زنگ زدن آهن از جمله واکنش های شیمیایی آهسته به شمار می آید.

عوامل موثر برسرعت واکنش

الف ) افزایش دما :

با افزایش دما سرعت واکنش افزایش می یابد. به مثال های زیر در این زمینه توجه کنید.

مواد غذایی در خارج از یخچال سریعتر فاسد می شوند.

آب از هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است . این دو گاز در دمای معمولی هرگز با هم ترکیب نمی شوند اما اگر مخلوط این دو گاز را تا حدود ۷۰۰ درجه سانتیگراد حرارت دهیم به سرعت با هم ترکیب می شوند و آب پدید می آید.

ب ) غلظت واکنش دهنده ها :

با افزایش غلظت واکنش دهده ها سرعت واکنش زیاد می شود.زیرا تعداد مولکول هایی که با هم برخورد کرده و واکنش می دهند بیشتر می شود.

در تصویر زیر میزان نشت گاز شهری در هر سه تصویر برابر است ولی چون در تصویر الف پنجره بسته است ، بر غلظت گاز افزوده می شود و بنابراین اتاق سریعتر دچار آتش سوزی می شود.

پ )حالت فیزیکی یا اندازه ذرات (سطح تماس) :

با افزایش سطح تماس سرعت واکنش زیاد تر می شود به مثال های زیر در این زمینه توجه کنید.

خاک اره سریعتر از تنه درخت می سوزد و همین طور کاغذ خرد شده سریعتر از یک ورق کاغذ می سوزد.

خوب جویدن غذا هضم آن را آسانتر می کند.

ت ) کاتالیزگرها :

یکی دیگر از عواملی که باعث افزایش سرعت واکنش های شیمیایی می شود، افزودن موادی به واکنش دهنده هاست. این مواد که کاتالیزگرها نامیده می شوند، موادی هستند که سرعت واکنش های شیمیایی را افزایش می دهند اما خود دچار تغییر شیمیایی نمی شوند و در پایان واکنش دست نخورده باقی می مانند.

آب اکسیژنه یا هیدروژن پر اکسید مایعی بیرنگ ، بسیار سمی و به شدت سوزش آور است.در صنعت از آب اکسیژنه برای سفید کردنپارچه های رنگی و خمیر کاغذ و در بیمارستان ها برای ضد عفونی کردن زخم ها استفاده می شود. این محلول در بطری های تیره در آزمایشگاه و بیمارستان ها نگاه داری می کنند.آب اکسیژنه در گرما و نور به آب و گاز اکسیژن تجزیه می شود.افزودن زنگ آهن سرعت تجزیه شدن را افزایش می دهد به طوری که حباب های زیادی در آب اکسیژنه ایجاد می شود.بنابراین در این جا زنگ آهن کاتالزگرآب اکسیژنه محسوب می شود.

همانطور که در تصویر مشاهده می کنید که با افزوده شدن زنگ آهن به آب اکسیژنه ، گاز اکسیژن خارج می شود و بادکنک را باد می کند؛ آب نیزدر ظرف باقی می ماند.

پتاسیم پرمنگنات و دی اکسید منگنز نیز از دیگر کاتالیزگرهایی هستند که سرعت تجزیه آب اکسیژنه را به شدت افزایش می دهند .

در صنعت از کاتالیزگرهای بسیاری برای افزایش سرعت واکنش های شیمیایی استفاده می شود. برای مثال گَرد فلز نیکل به عنوان کاتالیزگر برای تبدیل روغن های گیاهی مایع به روغن های جامد به کار می رود.

حبه قندی را بر روی شعله قرار می دهیم . سرعت واکنش و ذوب شدن قند را ملاحظه می کنیم .با فرو بردن حبه ی قند در خاک گلدان دوباره آزمایش را انجام می دهیم . مشاهده می کنیم سرعت انجام واکنش افزایش می یابد. زیرا مواد موجود در خاک گلدان بهعنوان کاتالیزگر عمل میکند و به سوختن حبه قند کمک می کند.

سرعت آن دسته از واکنش های شیمیایی که در بدن انجام می گیرند و به واکنش های زیستی معروفند به وسیله آنزیم ها افزایش می یابد که نوعی پروتئین هستند.به همین علت آنزیم ها را کاتالیزگرهای زیستی می گویند.بدون وجود چند صد آنزیمی که تاکنون شناخته شده ، ادامه زندگی برای انسان غیر ممکن خواهد بود

کاتالیزگر ها همیشه باعث افزایش سرعت واکنش نمی شوند حتی بعضی ازکاتالیزگرها وجوددارند که موجب کندشدن سرعت واکنش می شوند.

ت ) انرژی فعال سازی :

هر چه انرژی فعال سازی (حداقل انرژی لازم برای شروع واکنش) کمتر باشد سرعت واکنش بیشتر است.به طور مثال واکنش سوختن بنزین که به انرژی فعال سازی کمی نیاز دارد سریعتر از واکنش سوختن ذغال سنگ است که به انرژی فعال سازی زیادی نیاز دارد.

در جستجوی علوم ...