Keemilise reaktsiooni kiirus

  • Mille järgi määratakse keemilise reaktsiooni kiirus?
  • Kuidas kiirendada keemilise reaktsiooni kulgemist?
Seotud sisu
Muud tegevused

Lõkke süütamine

Et lõke kiiremini süttiks, on mõistlik puidu­pakud lõhkuda väiksemateks laastudeks. Väikeste laastude kokku­puutepind põlemiseks vajaliku hapnikuga on suurem kui pakkudel, mistõttu pääseb rohkem hapnikku puidule ligi ning lõke süttib kiiremini. Tahke aine väiksemateks tükkideks tegemine ehk aine peenestamine suurendab keemilise reaktsiooni kulgemise kiirust.

Lõkke kiiremaks süütamiseks saab kasutada ka süüte­vedelikku, mis on kergesti süttiv aine.
Seotud sisu
Muud tegevused

Keemilise reaktsiooni kiirus

Kiirus näitab mingi muutuse ulatust aja­ühikus. Keemilise reaktsiooni kiirus määratakse selle järgi, kui kiiresti lähteained ära reageerivad või saadused tekivad.

Paljudel juhtudel on inimene huvitatud keemilise reaktsiooni kiirendamisest. Näiteks väävelhapet toodetakse tööstuslikult 450 °C juures, mis kiirendab keemilist reaktsiooni, st sama aja jooksul saab toota rohkem. Mõnel juhul soovitakse keemilise reaktsiooni kiirust vähendada. Näiteks hoitakse toitu külmkapis, et toit ei rikneks kiiresti.

Nafta on segu, mis on tekkinud miljonite aastate jooksul keemiliste ja füüsikaliste protsesside tulemusena taimsetest ja loomsetest jäänustest.
Seotud sisu
Muud tegevused

Reaktsiooni kiirust mõjutavad tegurid

Reaktsiooni kiirus sõltub reageerivate ainete omadustest ning osakeste kokku­põrgete tugevusest ja arvust ajaühikus, st sagedusest. Reaktsioon toimub seda kiiremini, mida rohkem toimub osakeste­vahelisi kokku­põrkeid ja mida tugevamad need on. Reaktsiooni kiirust mõjutavad reageerivate ainete omadused, temperatuur, reageerivate ainete kontsentratsioon, segamine ja lähte­ainete peenestusaste.

Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub aine omadustest. Näiteks võib küünal põleda tunde, säraküünal põleb ära mõnekümne sekundiga.

Reageerivate ainete omadused

Keemilise reaktsiooni kiirus sõltub eelkõige reageerivate ainete omadustest, st sellest, millised ained oma­vahel reageerivad. Metallide pinge­rea (vt ptk 7.1) põhjal saab hinnata metallide ja hapete lahuste vahelise reaktsiooni kiirust.

Aktiivsed metallid, nagu näiteks leelis- ja leelismuldmetallid (K, Na jt), reageerivad hapetega ohtlikult kiiresti ja vabaneb suur hulk soojust, mille tõttu võib eralduv vesinik süttida ja plahvatada.

Keskmise aktiivsusega metallid (nt Mg, Zn, Fe) reageerivad hapete lahustega seda kiiremini, mida aktiivsemad nad on, st mida kaugemal vasakul need vesinikust pingereas asuvad.

Väheaktiivsed metallid (nt Cu, Ag, Au), mis asuvad metallide pingereas vesinikust paremal, lahjendatud happe­lahustega ei reageeri. Reaktsiooni kiirust saame hinnata näiteks kindla aja jooksul eralduva vesiniku (mullide) koguse järgi.

Reaktsiooni toimumise kiirust saab hinnata reaktsiooni vaadeldes. Näiteks reageerib magneesium kiiresti ning anumas on näha aktiivset mullide (vesiniku) eraldumist. Raud reageerib hapete lahustega mõnevõrra aeglasemalt ning on näha, et vesinik ei eraldu nii aktiivselt kui magneesiumi või tsingi puhul. Vask lahjendatud happelahusega ei reageeri ja vesinikku ei eraldu.

Temperatuur

Enamik keemilisi reaktsioone toimub kiiremini kui reaktsiooni­segu temperatuuri tõsta. Kõrgemal temperatuuril on aine­osakeste liikumine kiirem, energia suurem ja kokku­põrked tugevamad. Tugevamatel kokku­põrgetel on rohkem energiat keemilise sideme nõrgestamiseks. Näiteks kui lisada soolhappesse tsingi­graanul, siis mida kõrgem on soolhappe temperatuur, seda tugevamini põrkuvad soolhappes olevad vesinikioonid kokku tsingi pinnaga, mistõttu reaktsioon on kiirem.​

Lähteainete kontsentratsioon

Mida suurem on lähteainete kontsent­ratsioon, st ainete sisaldus lahuses, seda kiiremini kulgeb reaktsioon, sest seda sagedamini põrkuvad aine­osakesed omavahel kokku. Näiteks mida suurem on soolhappe­lahuse kontsentratsioon, seda rohkem on lahuses vesinikioone ja seda sagedamini põrkavad need kokku tsingi­tükkidega, mis­tõttu reaktsiooni kiirus on suurem.

Segamine

Segamise tõttu keemilise reaktsiooni kiirus kasvab, sest aine­osakesed segunevad kiiremini ja ühtlasemalt ning osakeste­vahelised kokkupõrked sagenevad. Näiteks soolhappelahuse ja tsingitükkide segamisel pääsevad vesinikioonid kiiremini tsingi­tükkide pinna juurde, mistõttu puutuvad vesinikioonid sagedamini tsingi pinnaga kokku.

Lähteainete peenestusaste

Tahke lähteaine peenestamine suurendab keemilise reaktsiooni kiirust, sest ainete kokkupuute­pind suureneb. Näiteks alumiiniumi­puru reageerib sool­happe­lahusega kiiremini kui alumiiniumi­tükk, sest alumiiniumi­puru kokkupuutepind vesinik­ioonidega on suurem, mistõttu aineosakeste kokku­põrgete sagedus kasvab.

  1. Reaktsiooni segu segatakse lusikaga.
  2. Lähteaineid uhmerdatakse enne reaktsiooni.
  3. Reaktsiooni segu jahutatakse jäävannil.
  4. Reaktsiooni lähteaineid lahjendatakse.
Seotud sisu
Muud tegevused

Ma tean, et

  • Keemilise reaktsiooni kiirus määratakse selle järgi, kui kiiresti lähteained ära reageerivad või saadused tekivad.
  • Reaktsiooni kiirust mõjutavad
    • reageerivate ainete omadused,
    • temperatuur,
    • reageerivate ainete kontsentratsioon,
    • segamine ja
    • lähteainete peenestusaste.
Seotud sisu
Muud tegevused

Jätan meelde!

Seotud sisu
Muud tegevused

Küsimused ja ülesanded

  1. Mida mõistetakse keemilise reaktsiooni kiiruse all?
  2. Too näiteid, kuidas puit kiiremini ära põleks.
Seotud sisu
Muud tegevused