影响反应速度的有很多种因素,可以归结为以下因素:
影响化学反应速率的因素分为内外因:
内因:反应物本身的性质;外界因素:温度,浓度,压强,催化剂,光,激光,反应物颗粒大小,反应物之间的接触面积和反应物状态。另外,x射线,γ射线,固体物质的表面积与反应物的接触面积,反应物的浓度也会影响化学反应速率。
内因
化学键的强弱与化学反应速率的关系。例如:在相同条件下,氟气与氢气在暗处就能发生爆炸(反应速率非常大);氯气与氢气在光照条件下会发生爆炸(反应速率大);溴气与氢气在加热条件下才能反应(反应速率较大);碘蒸气与氢气在较高温度时才能发生反应,同时生成的碘化氢又分解(反应速率较小)。这与反应物X—X键及生成物H—X键的相对强度大小密切相关。
外因
压强条件
对于有气体参与的化学反应,其他条件不变时(除体积),增大压强,即体积减小,反应物浓度增大,单位体积内活化分子数增多,单位时间内有效碰撞次数增多,反应速率加快;反之则减小。若体积不变,加压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就不变。因为浓度不变,单位体积内活化分子数就不变。但在体积不变的情况下,加入反应物,同样是加压,增加反应物浓度,速率也会增加。若体积可变,恒压(加入不参加此化学反应的气体)反应速率就减小。因为体积增大,反应物的物质的量不变,反应物的浓度减小,单位体积内活化分子数就减小。
温度条件
只要升高温度,反应物分子获得能量,使一部分原来能量较低分子变成活化分子,增加了活化分子的百分数,使得有效碰撞次数增多,故反应速率加大(主要原因)。当然,由于温度升高,使分子运动速率加快,单位时间内反应物分子碰撞次数增多反应也会相应加快(次要原因)。
催化剂
使用正催化剂能够降低反应所需的能量,使更多的反应物分子成为活化分子,大大提高了单位体积内反应物分子的百分数,从而成千上万倍地增大了反应物速率.负催化剂则反之。催化剂只能改变化学反应速率,却改不了化学反应平衡。
条件浓度
当其它条件一致下,增加反应物浓度就增加了单位体积的活化分子的数目,从而增加有效碰撞,反应速率增加,但活化分子百分数是不变的。
这是为什么呢?
化学反应的过程,就是反应物分子中的原子,重新组合成生成物分子的过程.反应物分子中的原子,要想重新组合成生成物的分子,必须先获得自由.
即:反应物分子中的化学键,必须断裂!
化学键的断裂是通过分子(或离子)间的相互碰撞来实现的.并非每次碰撞都能是化学键断裂.
即:并非每次碰撞都能发生化学反应.(如投篮.见P33图2-2),能够发生化学反应的碰撞是很少的.
有效碰撞:能够发生化学反应的碰撞,叫有效碰撞.
活化分子:能够发生有效碰撞的分子,叫活化分子.
活化分子比普通分子具有更高的能量!才有可能撞断化学键,发生化学反应.
当然,活化分子的碰撞,只是有可能发生化学反应.而并不是一定发生化学反应.还必须有合适的取向.在其它条件不变时,对某一反应来说,活化分子在反应物中所占的百分数是一定的.
即:单位体积内活化分子的数目和单位体积内反应物分子的总数成正比.
即:活化分子的数目和反应物的浓度成正比.
因此:增大反应物的浓度,可以增大活化分子的数目,可以增加有效碰撞次数.则,增大反应物浓度,可以使化学反应的速率增大!
其他因素
增大一定量固体的表面积(如粉碎),可增大反应速率,光照一般也可增大某些反应的速率;此外,超声波、电磁波、溶剂等对反应速率也有影响。