影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素是什么
2020-10-11 17:03:31文/徐克達(dá)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分為內(nèi)外因:內(nèi)因:反應(yīng)物本身的性質(zhì)。外界因素:溫度,濃度,壓強(qiáng),催化劑,光,激光,反應(yīng)物顆粒大小,反應(yīng)物之間的接觸面積和反應(yīng)物狀態(tài)。另外,x射線,γ射線,固體物質(zhì)的表面積與反應(yīng)物的接觸面積,反應(yīng)物的濃度也會影響化學(xué)反應(yīng)速率。

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素
一、內(nèi)因
化學(xué)鍵的強(qiáng)弱與化學(xué)反應(yīng)速率的關(guān)系。例如:在相同條件下,氟氣與氫氣在暗處就能發(fā)生爆炸(反應(yīng)速率非常大);氯氣與氫氣在光照條件下會發(fā)生爆炸(反應(yīng)速率大);溴氣與氫氣在加熱條件下才能反應(yīng)(反應(yīng)速率較大);碘蒸氣與氫氣在較高溫度時才能發(fā)生反應(yīng),同時生成的碘化氫又分解(反應(yīng)速率較?。_@與反應(yīng)物X—X鍵及生成物H—X鍵的相對強(qiáng)度大小密切相關(guān)。
二、外因
1.壓強(qiáng)條件
對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng),其他條件不變時(除體積),增大壓強(qiáng),即體積減小,反應(yīng)物濃度增大,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)增多,單位時間內(nèi)有效碰撞次數(shù)增多,反應(yīng)速率加快;反之則減小。若體積不變,加壓(加入不參加此化學(xué)反應(yīng)的氣體)反應(yīng)速率就不變。因?yàn)闈舛炔蛔?,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)就不變。但在體積不變的情況下,加入反應(yīng)物,同樣是加壓,增加反應(yīng)物濃度,速率也會增加。若體積可變,恒壓(加入不參加此化學(xué)反應(yīng)的氣體)反應(yīng)速率就減小。因?yàn)轶w積增大,反應(yīng)物的物質(zhì)的量不變,反應(yīng)物的濃度減小,單位體積內(nèi)活化分子數(shù)就減小。
2.溫度條件
只要升高溫度,反應(yīng)物分子獲得能量,使一部分原來能量較低分子變成活化分子,增加了活化分子的百分?jǐn)?shù),使得有效碰撞次數(shù)增多,故反應(yīng)速率加大(主要原因)。當(dāng)然,由于溫度升高,使分子運(yùn)動速率加快,單位時間內(nèi)反應(yīng)物分子碰撞次數(shù)增多反應(yīng)也會相應(yīng)加快(次要原因)。
3.催化劑
使用正催化劑能夠降低反應(yīng)所需的能量,使更多的反應(yīng)物分子成為活化分子,大大提高了單位體積內(nèi)反應(yīng)物分子的百分?jǐn)?shù),從而成千上萬倍地增大了反應(yīng)物速率.負(fù)催化劑則反之。催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,卻改不了化學(xué)反應(yīng)平衡。
溶劑對反應(yīng)速度的影響
在均相反應(yīng)中,溶液的反應(yīng)遠(yuǎn)比氣相反應(yīng)多得多(有人粗略估計(jì)有90%以上均相反應(yīng)是在溶液中進(jìn)行的)。但研究溶液中反應(yīng)的動力學(xué)要考慮溶劑分子所起的物理的或化學(xué)的影響,另外在溶液中有離子參加的反應(yīng)常常是瞬間完成的,這也造成了觀測動力學(xué)數(shù)據(jù)的困難。最簡單的情況是溶劑僅引起介質(zhì)作用的情況。
在溶液中起反應(yīng)的分子要通過擴(kuò)散穿周圍的溶劑分子之后,才能彼此接觸,反應(yīng)后生成物分子也要穿過周圍的溶劑分子通過擴(kuò)散而離開。
擴(kuò)散——就是對周圍溶劑分子的反復(fù)擠撞,從微觀角度,可以把周圍溶劑分子看成是形成了一個籠,而反應(yīng)分子則處于籠中。分子在籠中持續(xù)時間比氣體分子互相碰撞的持續(xù)時間大10-100倍,這相當(dāng)于它在籠中可以經(jīng)歷反復(fù)的多次碰撞。
籠效應(yīng)——就是指反應(yīng)分子在溶劑分子形成的籠中進(jìn)行多次的碰撞(或振動)。這種連續(xù)反復(fù)碰撞則稱為一次偶遇,所以溶劑分子的存在雖然限制了反應(yīng)分子作遠(yuǎn)距離的移動,減少了與遠(yuǎn)距離分子的碰撞機(jī)會,但卻增加了近距離分子的重復(fù)碰撞。總的碰撞頻率并未減低。
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