สี่วิธีในการเร่งปฏิกิริยาทางเคมี

เนื้อหา

• ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา
• เพิ่มอุณหภูมิ
• ความเข้มข้นของสารตั้งต้น
• เพิ่มพื้นที่ผิวของตัวทำปฏิกิริยา

ปฏิกิริยาทางเคมีเกิดขึ้นเมื่อโมเลกุลของสารตั้งต้นชนกันในสภาพแวดล้อมที่ทำปฏิกิริยา อัตราการเกิดปฏิกิริยาขึ้นอยู่กับอัตราการชนของโมเลกุลและอัตราการชนขึ้นอยู่กับปัจจัยต่าง ๆ ซึ่งสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อเปลี่ยนอัตราการเกิดปฏิกิริยา อัตราการเกิดปฏิกิริยาสามารถเพิ่มขึ้นได้จากการกระทำของปัจจัยเหล่านี้อย่างน้อยหนึ่งอย่าง

ใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา

ตัวเร่งปฏิกิริยาเป็นสารที่สามารถเปลี่ยนแปลงอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี สามารถใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี นอกจากนี้ตัวเร่งปฏิกิริยานั้นมีลักษณะเป็นธรรมชาติเช่นตัวเร่งปฏิกิริยาจะทำงานเฉพาะกับปฏิกิริยาบางอย่างเท่านั้น ตัวเร่งปฏิกิริยาไม่ได้ถูกใช้ไปในปฏิกิริยาและมันจะไม่เปลี่ยนแปลงผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยา ตัวอย่างเช่นการสลายตัวของโพแทสเซียมคลอเรตเริ่มต้นที่ 392 องศาฟาเรนไฮต์ต่อหน้าแมงกานีสไดออกไซด์เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา มิฉะนั้นในกรณีที่ไม่มีตัวเร่งปฏิกิริยาปฏิกิริยานี้เป็นกระบวนการที่ช้าซึ่งเริ่มต้นที่ 715 องศาฟาเรนไฮต์

เพิ่มอุณหภูมิ

สำหรับปฏิกิริยาเคมีส่วนใหญ่อุณหภูมิจะแปรผันตรงกับอัตราของปฏิกิริยาเคมี ดังนั้นการเพิ่มอุณหภูมิจะเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยาในระดับหนึ่ง แต่จำเป็นต้องมีการระมัดระวังในขณะที่เพิ่มอุณหภูมิของปฏิกิริยาเพื่อหลีกเลี่ยงอุบัติเหตุ ตัวอย่างเช่นการละลายของน้ำตาลในน้ำจะเกิดขึ้นเร็วขึ้นเมื่อน้ำร้อนเมื่อเทียบกับอัตราการละลายในน้ำเย็น การเพิ่มอุณหภูมิเพิ่มพลังงานของโมเลกุลสารตั้งต้นทำให้พวกมันเคลื่อนที่เร็วขึ้นและไวต่อการชนมากขึ้นซึ่งจะเป็นการเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา

ความเข้มข้นของสารตั้งต้น

ความเข้มข้นของสารตั้งต้นยังมีบทบาทสำคัญในการกำหนดอัตราการเกิดปฏิกิริยาเคมี ตามทฤษฎีการชนกันของปฏิกิริยาส่วนใหญ่การเพิ่มความเข้มข้นของสารตั้งต้นเป็นที่รู้กันว่าเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา เมื่อมีโมเลกุลของสารตั้งต้นมากขึ้นก็จะเกิดการชนกันมากขึ้นทำให้อัตราการเกิดปฏิกิริยาโดยรวมในสภาวะเดียวกันเพิ่มขึ้น ในกรณีของก๊าซความเข้มข้นของสารตั้งต้นสามารถเพิ่มขึ้นได้โดยการเพิ่มความดันของสภาพแวดล้อมในการทำปฏิกิริยาเพื่อให้โมเลกุลของสารตั้งต้นเดียวกันมีความเข้มข้นมากขึ้น

เพิ่มพื้นที่ผิวของตัวทำปฏิกิริยา

การเพิ่มพื้นที่ผิวของสารตั้งต้นเพิ่มอัตราการเกิดปฏิกิริยา พื้นที่ผิวมากขึ้นหมายถึงการชนกันของโมเลกุลสารตั้งต้นและอัตราการเกิดปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้น สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อสารตั้งต้นทำปฏิกิริยาในรูปแบบผง ตัวอย่างเช่นน้ำตาลผงละลายในน้ำได้เร็วกว่าน้ำตาลก้อนหนึ่ง นอกจากนี้ในกรณีของการเผาไหม้ปฏิกิริยาจะเร็วมากเมื่อเชื้อเพลิงอยู่ในรูปของอนุภาคละเอียดหรือในรูปแบบของผง