Reakční rychlost

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Reakční rychlost je definována jako množství chemické sloučeniny, které vznikne nebo zanikne (v molech nebo jednotkách hmotnosti) v jednotce objemu za jednotku času. Znalost této veličiny je velmi důležitá v mnoha oblastech chemie, např. v chemickém inženýrství. Reakční rychlost studuje chemická kinetika, což je obor fyzikální chemie.

Faktory ovlivňující reakční rychlost[editovat | editovat zdroj]

Teplota[editovat | editovat zdroj]

Zahřátím reakční směsi dodáme do systému energii, což vede ke zvýšení rychlosti reakce. Vliv teploty na rychlost reakce popisuje Arrheniova rovnice.

k=Ze^{\frac{-E^a}{RT}}

Kde k je rychlostní konstanta, Z je frekvenční faktor (konstanta, která vyjadřuje pravděpodobnost s jakou dojde k účinné srážce reagujících molekul), Ea je aktivační energie, R je molární plynová konstanta a T je termodynamická teplota.

Koncentrace[editovat | editovat zdroj]

S rostoucí koncentrací roste i pravděpodobnost účinné srážky reagujících molekul.

Tlak[editovat | editovat zdroj]

Pokud je alespoň jeden reaktant plynný, lze rychlost reakce ovlivnit tlakem. Příčina je stejná jako u koncentrace, zvýšením tlaku se zvýší pravděpodobnost srážky molekul.

Světlo[editovat | editovat zdroj]

Světlo může ovlivnit rychlost nebo mechanismus některých reakcí. Příkladem takové reakce může být chlorace methanu (radikálová substituce), která je velmi pomalá, pokud je prováděna ve tmě. Ve slunečním světle je mnohem rychlejší (radikály chloru vznikají díky UV záření) - probíhá explozivně.

Řád reakce[editovat | editovat zdroj]

Řád reakce má nezanedbatelný vliv na rychlost reakce. Stanovuje se experimentálně, na základě měření závislosti reakční rychlosti na koncentracích reaktantů. Pro většinu jednoduchých reakcí je celočíselný.

Katalyzátor[editovat | editovat zdroj]

Přítomnost katalyzátoru zvyšuje reakční rychlost. Tento efekt je způsoben změnou mechanismu reakce, katalyzátor mění reakční koordinátu reakce.

Velikost povrchu[editovat | editovat zdroj]

U reakcí, které probíhají na povrchu, např. heterogenní katalýza, lze zvětšením aktivního povrchu podstatně zvýšit reakční rychlost. To lze pomocí drsnosti nebo zvýšením poměru povrchu ku objemu, když se látka rozmělní například na nanočástice.

Rychlostní rovnice[editovat | editovat zdroj]

Rychlost obecné reakce

n A + m B → C + D

lze popsat pomocí tzv. rychlostní rovnice, která má pro tuto reakci tvar:

\frac{d[C]}{dt} = k(T)[A]^{n'}[B]^{m'}

Pro reakce probíhající v kapalné nebo plynné fázi značí zápis [X] koncentraci látky X. Pro reakce probíhající na rozhraní fází se jedná o počet molů látky na jednotku plochy. V případě plynů můžeme koncentraci nahradit parciálním tlakem daného plynu. k(T) je rychlostní konstanta. Exponenty n a m odpovídají řádu reakce a závisí na reakčním mechanismu.

Související články[editovat | editovat zdroj]