اثر غلظت بر سرعت واکنش

برای بسیاری از واکنش های مربوط به مایعات یا گازها، افزایش غلظت واکنش دهنده ها، سرعت واکنش را افزایش می دهد. در چند مورد استثناء افزایش غلظت واکنش دهنده ها تاثیر کمی بر روی سرعت واکنش می گذارد.

در زیر چند مثال می بینید که افزایش فشار در گاز غلظت آن را افزایش داده است.

روی و اسید هیدروکلریک

دانه های روی با اسید هیدروکلریک رقیق به آرامی واکنش می دهد اما وقتی غلظت اسید را زیاد کنیم، سرعت واکنش افزایش می یابد.

تجزیه کاتالیزوری پراکسید هیدروژن

جامد منگنز معمولا به صورت اکسیدی است و در واکنش ها به عنوان کاتالیزور استفاده می شود، جدا شدن اکسیژن (تجزیه آن) وقتی که غلظت آن زیاد باشد نسبت به وقتی که رقیق باشد بسیار سریع تر اتفاق می افتد.

واکنش بین محلول سدیم سولفات و اسید هیدروکلریک

واکنش بین محلول سدیم سولفات و اسید هیدروکلریک، واکنشی است که اغلب برای بررسی رابطه بین غلظت و سرعت واکنش استفاده می شود. وقتی یک اسید رقیق به محلول تیوسولفات سدیم اضافه می شود، رسوب زرد کم رنگ گوگرد تشکیل می شود.

هر چقدر که محلول تیوسولفات سدیم رقیق تر شود، زمان بیشتری طول می کشد تا رسوب شکل بگیرد.

مواردی که تغییر غلظت بر سرعت واکنش تاثیر می گذارد

این موارد بسیار پر استفاده و رایج است و در ک آن بسیار آسان است.

برخورد دو ذره: برای این که بین دو ذره واکنشی رخ دهد، باید دو ذره با هم برخورد کنند، یا هر دو محلولند یا یکی محلول و دیگری جامد است. هر چه غلظت آن ها بیشتر باشد، احتمال برخورد آن ها با هم بیشتر است.

واکنشی که برخورد یک ذره صورت می گیرد:

اگر در واکنشی یک ذره برخوردکننده باشد، تعداد برخوردهای موثر محدود و کم می شود یعنی بعضی از برخوردها مفید نیستند؛ آن چه که مهم است این است که کدام ذره انرژی کافی برای واکنش را دارد.

فرض کنید که در یک زمان از یک میلیون ذره یک ذره انرژی کافی برابر یا بیشتر از انرزی فعال سازی را دارد. اگر شما 10 میلیون ذره داشته باشید، 100 تا از آن ها واکنش می دهند، اگر 200 میلیون ذره در همان حجم داشته باشید، 200 تا از آن ها واکنش می دهد. بنابراین سرعت واکنش با دو برابر کردن غلظت دو برابر شده است.

مواردی که تغییر غلظت بر سرعت واکنش تاثیری ندارد

در نگاه اول به نظر می سد که این گفته بسیار عجیب و غیر ممکن است.

اما این مورد زمانی اتفاق می افتد که کاتالیزور تا حد ممکن واکنشی را تسریع بخشیده است.

فرض کنید مقدار کمی از کانالیزور جامد را در واکنشی استفاده می کنید و غلظت آن به اندازه کافی بالاست، طوری که سطح کاتالیزور کاملا با ذرات واکنش دهنده اشغال شده است، افزایش غلظت محلول تاثیری روی آن ندارد چون کاتالیزور حداکثر ظرفیت خود را تا قبل از افزایش غلظت به کار گرفته است و دیگر سطحی از کاتالیزور برای ذرات واکنش دهنده بیشتر نیست.