Hvordan påvirker koncentration reaktionshastigheden?

Forøgelse af koncentrationen af reaktanter øger generelt reaktionshastigheden, fordi flere af de reagerende molekyler eller ioner er til stede for at danne reaktionsprodukter. Dette gælder især, når koncentrationerne er lave, og få molekyler eller ioner reagerer. Når koncentrationer allerede er høje, nås ofte en grænse, hvor stigning i koncentrationen har ringe indflydelse på reaktionshastigheden. Når flere reaktanter er involveret, kan forøgelse af koncentrationen af en af dem muligvis ikke påvirke reaktionshastigheden, hvis ikke nok af de andre reaktanter er tilgængelige. Generelt er koncentration kun en faktor, der påvirker reaktionshastigheden, og forholdet er normalt ikke enkelt eller lineært.

TL; DR (for lang; læste ikke)

reaktion generelt varierer direkte med ændringer i koncentrationen af reaktanterne. Når koncentrationen af alle reaktanter stiger, interagerer flere molekyler eller ioner for at danne nye forbindelser, og reaktionshastigheden stiger. Når koncentrationen af en reaktant falder, er der færre af molekylet eller ion til stede, og reaktionshastigheden falder. I særlige tilfælde, såsom for høje koncentrationer, for katalytiske reaktioner eller for en enkelt reaktant, kan ændring af koncentrationen af reaktanter muligvis ikke påvirke reaktionshastigheden.
Hvordan reaktionshastigheden ændres

I en typisk kemikalie reaktion, flere stoffer reagerer på dannelse af nye produkter. Stofferne kan samles som gasser, væsker eller i opløsning, og hvor meget af hver reaktant, der er til stede, påvirker hvor hurtigt reaktionen forløber. Der er ofte mere end nok af en reaktant, og reaktionshastigheden afhænger af de andre tilstedeværende reaktanter. Undertiden kan reaktionshastigheden afhænge af koncentrationen af alle reaktanter, og nogle gange er katalysatorer til stede og hjælper med at bestemme reaktionens hastighed. Afhængig af den specifikke situation kan ændring af koncentrationen af en reaktant muligvis ikke have nogen virkning.

F.eks. I reaktionen mellem magnesium og saltsyre indføres magnesium som et fast stof, mens saltsyren er i opløsning. Syren reagerer typisk med magnesiumatomer fra metallet, og når metallet spises væk, fortsætter reaktionen. Når der er mere saltsyre i opløsning, og koncentrationen er højere, spiser flere saltsyrer væk ved metallet, og reaktionen fremskyndes.

Tilsvarende når calciumcarbonat reagerer med saltsyre, øges koncentrationen af syren fremskynder reaktionshastigheden, så længe der er tilstrækkelig calciumcarbonat til stede. Calciumcarbonatet er et hvidt pulver, der blandes med vand, men ikke opløses. Når den reagerer med saltsyren, danner den opløseligt calciumchlorid, og carbondioxid afgives. At øge koncentrationen af calciumcarbonat, når der allerede er meget i opløsningen, vil ikke have nogen indflydelse på reaktionshastigheden.

Nogle gange afhænger en reaktion af, at katalysatorer fortsætter. I dette tilfælde kan ændring af koncentrationen af katalysatoren fremskynde eller bremse reaktionen. For eksempel fremskynder enzymer biologiske reaktioner, og deres koncentration påvirker reaktionshastigheden. På den anden side, hvis enzymet allerede er fuldt ud brugt, vil ændring af koncentrationen af de andre materialer ikke have nogen virkning.
Sådan bestemmes reaktionshastigheden

Den kemiske reaktion bruger reaktanterne og skaber reaktionsprodukter. Som et resultat kan reaktionshastigheden bestemmes ved at måle, hvor hurtigt reaktanter forbruges, eller hvor meget reaktionsprodukt der dannes. Afhængigt af reaktionen er det som regel nemmest at måle et af de mest tilgængelige og let observerede stoffer.

F.eks. Ved reaktionen af magnesium og saltsyre ovenfor producerer reaktionen brint, der kan opsamles og måles . Til reaktion af calciumcarbonat og saltsyre til produktion af carbondioxid og calciumchlorid kan carbondioxid også opsamles. En lettere metode kan være at veje reaktionsbeholderen for at bestemme, hvor meget kuldioxid der er blevet afgivet. Måling af hastigheden på en kemisk reaktion på denne måde kan bestemme, om ændring af koncentrationen af en af reaktanterne har ændret reaktionshastigheden for den bestemte proces.