Om en reaktion sker beror helt på hur pass mycket energi man vinner på att genomföra reaktionen. Läs mer i artikeln ”Energi” för att se varför en reaktion sker. Det vi ska fokusera på i denna artikeln är hur snabbt en reaktion sker. Detta kallas för reaktionshastighet eller kemisk kinetik.
Vad som påverkar reaktionshastigheten
Det finns många faktorer som påverkar reaktionshastigheten. Nedan kommer vi att förklara de vanligaste orsakerna till variation i reaktionshastighet.
Koncentration
Koncentrationen av ämnena som reagerar kommer att påverka reaktionshastigheten. Detta gäller då de ämnen som reagerar båda är vätskor eller gaser.
Reaktionen kan bero olika mycket på de olika reaktanterna.
I en reaktion kan hastigheten bero bara på reaktant A (förutsatt att det finns någon mängd av reaktant B i blandningen) om det måste ske en slags självreaktion inom ämne A innan den slutgiltiga reaktionen kan ske.
Reaktionshastigheten beror oftast på koncentrationen hos båda reaktanter om ingen självreaktion hos ett ämne måste ske innan reaktionen mellan ämnena äger rum.
Exponering
Om det är ett fast ämne som ska reagera med en gas eller flytande ämne så spelar exponeringsytan på det fasta ämnet stor roll. Ju mer yta som exponeras för gasen eller vätskan, ju snabbare kan reaktionen gå.
Katalysatorer
När en reaktion sker så genomgås en fas som kallas aktiverat komplex eller övergångskomplex. Detta är den mest instabila fasen i reaktionen, och kräver en del energi för att nå upp till. Tänk dig att du behöver knuffa en stor rund boll som väger 50 kg över ett back-krön som ligger ca 1 meter upp för att få den att rulla ned för backen som är 2 meter hög. Du måste tillföra energi, så kallad aktiveringsenergi till bollen för att få den till det mest instabila läget (på krönet av backen) för att denna sedan ska kunna rulla ned till en lägre energinivå än den hade från början, vilket här är en meter nedanför startpositionen.
En katalysator stabiliserar det aktiverande komplexet så att man inte behöver samla ihop så mycket energi för att reaktionen ska ske. Detta kan jämföras med att din kompis Kata Lysator gräver bort en bit av krönet så att du bara behöver knuffa bollen upp 0,5 meter så att den kan falla 1,5 meter. Totalt så har bollen fallit precis lika långt relativt till startpositionen som förut, men det går snabbare att samla upp energi för att knuffa upp bollen en liten bit än att knuffa den hela vägen, vilket betyder att reaktionen går snabbare.
Snabbt sammanfattat kan man säga att en katalysator minskar aktiveringsenergin för en reaktion, och det går då snabbare att spontant samla upp tillräckligt med energi på en plats för att genomföra reaktionen.
Temperatur
Som det nämndes under titeln Katalysatorer så behövs det en viss mängd energi för att en reaktion ska komma över aktiveringsenergin. Om vi ökar temperaturen så ökar vi energin i systemet, och större mängder energi finns tillgänglig att använda till att överkomma aktiveringsenergin.
Var medveten om att temperaturen kan förändra jämviktsläget på reaktionen. Om vi har en exoterm reaktion så kommer jämvikten att förskjutas mer åt reaktanternas håll ju mer vi höjer temperaturen. Om vi har en endoterm reaktion så förskjuts reaktionen mer åt produkterna ju mer vi höjer temperaturen. Jämvikten i en reaktion inställer sig snabbare om man har en högre temperatur, men detta jämviktsläge kan också avvika från det man förväntade sig.