Wpływ stężenia na szybkość reakcji

Co się właśnie stało?

Podwoiłeś stężenie substratu, a szybkość reakcji wzrosła dwukrotnie. W naczyniu jest dwa razy więcej cząsteczek, więc zderzają się dwa razy częściej — reakcja biegnie dwa razy szybciej.

Równanie kinetyczne (reakcja I rzędu):

— szybkość reakcji jest wprost proporcjonalna do stężenia substratu. v — szybkość (mol/(dm³·s)), k — stała szybkości (1/s), [A] — stężenie substratu (mol/dm³).

Dlaczego stężenie przyspiesza reakcję?

Reakcja zachodzi przez zderzenia cząsteczek. Im gęściej upakowane są cząstki substratu, tym więcej zderzeń efektywnych na sekundę → większa szybkość. Stąd wprost proporcjonalna zależność:

Uwaga na rząd reakcji

Ta prosta proporcja obowiązuje dla reakcji I rzędu. Dla reakcji II rzędu $v = k\,[A]^2$ — podwojenie stężenia zwiększyłoby szybkość aż czterokrotnie. Rząd reakcji wyznacza się doświadczalnie.

Po co Ci to na maturze:

Zależność v = k·[A] to podstawa zadań z kinetyki. Chwyt: sprawdź rząd reakcji, potem policz, ile razy zmieni się v, gdy zmienisz stężenie. Dla I rzędu zmiana jest liniowa: ×2 stężenia to ×2 szybkości.

Zapamiętaj: w reakcji I rzędu szybkość rośnie wprost proporcjonalnie do stężenia — v = k·[A]. Więcej cząstek to częstsze zderzenia i szybsza reakcja.