5 YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TỶ LỆ PHẢN ỨNG - HÓA HỌC - 2025

Tốc độ của phản ứng hóa học là tốc độ xảy ra quá trình biến đổi chất gọi là chất phản ứng thành chất khác gọi là sản phẩm. Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ có thể là một số; bản chất của thuốc thử, kích thước hạt, trạng thái vật lý của chất …

Các chất phản ứng có thể là các nguyên tử hoặc phân tử va chạm hoặc va chạm với nhau gây ra sự phá vỡ liên kết giữa chúng. Sau khi đứt, các liên kết mới được tạo ra và các sản phẩm được hình thành.

Nếu ít nhất một trong các chất phản ứng được tiêu thụ hết trong phản ứng, tạo thành sản phẩm hoàn toàn thì phản ứng được cho là hoàn thành và chỉ chạy theo một chiều.

Trong một số trường hợp, các sản phẩm hình thành lại va chạm và phá vỡ liên kết của chúng để tổ chức lại và trở thành chất phản ứng. Đây được gọi là phản ứng ngược.

Cả hai phản ứng đều xảy ra ở các tốc độ khác nhau, tuy nhiên khi tốc độ của phản ứng thuận bằng tốc độ của phản ứng nghịch, cân bằng động học được thiết lập, nghĩa là phản ứng ở trạng thái cân bằng.

Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng

Mọi phản ứng hóa học đều phụ thuộc vào một loạt các yếu tố làm cho tốc độ của nó xảy ra nhanh hay chậm. Chúng tôi nhận thấy các phản ứng xảy ra trong vài giây, chẳng hạn như vụ nổ và những phản ứng khác diễn ra lâu hơn một chút, chẳng hạn như quá trình oxy hóa của một thanh sắt đặt ngoài trời.

Những yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của một phản ứng hóa học là:

Kích thước hạt chất

Nó còn được gọi là bề mặt tiếp xúc. Nếu các chất có bề mặt tiếp xúc lớn, tức là chúng rất đặc, phản ứng xảy ra chậm hơn so với khi bề mặt tiếp xúc nhỏ.

Một ví dụ là phản ứng của Alka seltzer dạng viên và Alka seltzer dạng bột. Alka seltzer là hỗn hợp của axit axetyl salicylic, với natri bicacbonat, canxi photphat và axit xitric.

Nếu các chất là nguyên tử, chúng cũng cho thấy sự thay đổi trong khả năng phản ứng của chúng do kích thước của nguyên tử và số lượng electron ở mức cuối cùng của nó.

Do đó, natri (Na) phản ứng với nước một cách bạo lực so với canxi (Ca). Theo cách tương tự, sắt (Fe) dễ bị oxi hóa do tác dụng của hơi nước có trong không khí xung quanh, so với chì (Pb) phản ứng chậm hơn nhiều.

Các loài ion có khả năng phản ứng rất cao (tốc độ phản ứng thấp), khi so sánh với các loài trung tính của chúng. Như vậy Mg + 2 phản ứng mạnh hơn Mg.

Trạng thái vật lý của các chất

Trạng thái tập hợp của các chất phản ứng cũng ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng. Ở trạng thái rắn, các hạt (nguyên tử) rất gần nhau nên độ linh động giữa chúng rất ít, va chạm rất chậm.

Ở trạng thái lỏng, các hạt có tính linh động hơn, giúp các phản ứng xảy ra nhanh hơn so với trạng thái rắn.

Ở trạng thái khí, phản ứng có tốc độ cao hơn nhiều, nhờ sự phân tách lớn giữa các hạt thuốc thử.

Để tăng tốc độ phản ứng của một chất, nó có thể được hòa tan trong nước, sao cho các phân tử hòa tan và độ linh động giữa chúng tăng lên.

Nồng độ thuốc thử

Nồng độ của một chất dùng để chỉ số lượng các hạt (nguyên tử, ion hoặc phân tử) có trong một thể tích nhất định.

Trong một phản ứng hóa học, nếu có nhiều hạt thì số lượng va chạm giữa chúng sẽ rất lớn nên tốc độ của phản ứng sẽ cao.

Nồng độ các chất phản ứng càng cao thì tốc độ phản ứng tạo thành sản phẩm càng cao.

Nhiệt độ

Trong một hệ thống được tạo thành từ thuốc thử, tất cả các phần tử tạo nên nó đều chuyển động, hoặc dao động, như trong chất rắn, hoặc chuyển động trong trường hợp chất lỏng và chất khí.

Trong cả hai trường hợp, E dao động và động năng E được quan sát tương ứng. Những năng lượng này tỷ lệ thuận với nhiệt độ tại đó hệ thống.

Khi nhiệt độ của hệ tăng, chuyển động phân tử của các chất tăng lên.

Sự va chạm giữa chúng ngày càng mạnh, đủ để gây ra sự phá vỡ và hình thành các liên kết, vượt qua chướng ngại vật tạo thành năng lượng hoạt hóa Ea.

Khi nhiệt độ của hệ tăng, khả năng phản ứng tăng và tốc độ phản ứng thấp hơn, do đó nhanh hơn.

Chất xúc tác

Chúng là các chất hóa học ảnh hưởng đến phản ứng hóa học, làm tăng tốc độ phản ứng hoặc làm chậm phản ứng. Đặc điểm chính của nó là không tham gia phản ứng hóa học, nghĩa là khi kết thúc phản ứng, nó có thể bị cô lập khỏi hệ thống.

Một ví dụ là quá trình hiđro hóa hợp chất hữu cơ không no với hyđrua nhôm liti làm chất xúc tác:

CH3 - CH = CH - CH3 + H2 CH3 - C2 - CH2 - CH3

Trong một phương trình hóa học, chất xúc tác được đặt phía trên mũi tên cho biết chiều của phản ứng.

Trong một phản ứng hóa học có thể xảy ra trường hợp cả chất xúc tác và chất phản ứng không ở cùng một trạng thái vật lý, loại hệ này được gọi là "dị thể".

Chúng được gọi là chất xúc tác tiếp xúc. Các chất xúc tác "đồng thể" là những chất có cùng trạng thái vật lý của các chất phản ứng và được gọi là sự vận chuyển.

Người giới thiệu

1. Levine, I. Hóa lý. quyển 2. McGraw-Hill 2004
2. Capparelli, Alberto Luis Hóa lý cơ bản. Sách điện tử.
3. Fernández Sánchez Lilia, Corral López Elpidio, et.al (2016). Động học của các phản ứng hóa học. Đã khôi phục: zaloamati.azc.uam.mx.
4. Tiến sĩ Anne Marie Helmenstine Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng hóa học. Đã phục hồi: thinkco.com.