化学反応の速度は、反応物と呼ばれる物質が、生成物と呼ばれる他の物質に変化する速度です。速度に影響を与える要因はいくつかあります。試薬の性質、粒子サイズ、物質の物理的状態…
反応物は、互いに衝突または衝突して、それらの間の結合の破壊を引き起こす原子または分子であり得る。休憩後、新しい絆が生まれ、製品が形成されます。
反応物のうちの少なくとも１つが反応で完全に消費され、生成物が完全に形成される場合、反応は完了し、一方向のみで進行すると言われる。
いくつかのケースでは、形成された生成物は再び衝突し、それらの結合を切断して再編成し、再び反応物になります。これは逆反応と呼ばれます。
両方の反応は異なる速度で発生しますが、順方向反応の速度が逆方向反応の速度と等しい場合、速度論的平衡が確立されます。これは、反応が平衡状態にあることを意味します。
反応の速度に影響を与える要因
すべての化学反応は一連の要因の影響を受け、その速度が速くまたは遅くなります。爆発など、数秒で起こる反応や、屋外に出された鉄の棒の酸化など、少し時間がかかる反応が見つかります。
化学反応の速度に影響を与えるこれらの要因は次のとおりです：
物質の粒径
接触面とも呼ばれます。物質の接触面が大きい、つまり非常にコンパクトである場合、接触面が小さい場合よりも反応が遅くなります。
一例は、タブレット中のアルカリセルツァーと粉末中のアルカリセルツァーの反応です。アルカリセルツァーは、アセチルサリチル酸と重炭酸ナトリウム、リン酸カルシウム、クエン酸の混合物です。
物質が原子種である場合、原子のサイズと電子の数が最後のレベルであるため、反応性にも変化が見られます。
このため、ナトリウム（Na）はカルシウム（Ca）に比べて水と激しく反応します。同様に、鉄（Fe）は、反応がはるかに遅い鉛（Pb）と比較して、周囲の空気中に存在する水蒸気の作用によって容易に酸化されます。
イオン種は、中性種と比較すると、非常に高い反応性（低い反応速度）を持っています。したがって、Mg + 2はMgよりも反応性が高いです。
物質の物理的状態
反応物の凝集状態も反応速度に影響を与えます。固体状態では、粒子（原子）は互いに非常に接近しているため、粒子間の移動度は非常に低く、衝突は非常に遅くなります。
液体状態では、粒子の移動度が高くなり、固体状態に比べて反応が速くなります。
気体状態では、試薬粒子間の分離が大きいため、反応ははるかに高速です。
物質の反応速度を上げるには、分子を可溶化して分子間の移動性を高めるように、物質を水に溶解します。
試薬濃度
物質の濃度は、所定の体積内にある粒子（原子、イオン、または分子）の数を指します。
化学反応では、粒子が多いと粒子同士の衝突回数が多くなり、反応速度が速くなります。
反応物の濃度が高いほど、生成物形成の反応速度が高くなる。
温度
試薬で構成されるシステムでは、それを構成するすべての粒子が動いており、固体物質のように振動するか、液体や気体の場合は移動します。
どちらの場合も、振動Eと運動Eがそれぞれ観察されます。これらのエネルギーは、システムの温度に正比例します。
システムの温度が上昇すると、物質の分子運動が増加します。
それらの間の衝突は、活性化エネルギーEaを構成する障害を克服して、結合の破壊と形成を引き起こすのに十分なほど強くなってきています。
システムの温度が高くなると、反応性が高くなり、反応速度が遅くなるため高速になります。
触媒
それらは化学反応に影響を与える化学物質であり、反応速度を上げたり遅くしたりします。その主な特徴は、それが化学反応に参加しないことです。つまり、反応の終わりに、システムから分離することができます。
一例は、水素化アルミニウムリチウムを触媒とする不飽和有機化合物の水素化です。
CH3-CH = CH-CH3 + H2 CH3-C2-CH2-CH3
化学式では、触媒は反応の方向を示す矢印の上に配置されます。
化学反応では、触媒と反応物の両方が同じ物理的状態にない場合があります。このタイプのシステムは「不均一」として知られています。
これらは接触触媒と呼ばれます。「均一な」触媒は、反応物の物理的状態が同じであり、輸送と呼ばれるものです。
参考文献
- レバイン、I。物理化学。vol.2 マグローヒル2004
- Capparelli、Alberto Luis基本的な物理化学。電子書籍。
- FernándezSánchezLilia、CorralLópezElpidio、et.al（2016）。化学反応の速度論。回復済み：zaloamati.azc.uam.mx。
- アンマリーヘルメンスティン博士 化学反応の速度に影響を与える要因。回収済み：thoughtco.com。