透析影响化学反应速率的各种因素

2018-12-25 08:08谢嘉乐湖南师范大学附属中学
数码世界 2018年4期
关键词:化学键反应物氢气

谢嘉乐 湖南师范大学附属中学

所谓的化学反应速率,实际上就是指的化学反应进行的快慢程度,一般取整个反应过程的平均速率,用单位时间内反应物消耗量和生成物的产生量来表示。而在气体反应中,还可以用物质浓度的变化来衡量化学反应进行的快慢。而在实际中,影响化学反应速率的因素较多,需要对其形成有效掌握,这样才能提高化学学习的效率。

1 影响化学反应速率的内因

1.1 化学键

从化学反应来讲,其中有一个环节非常关键,那就是化学键的破坏。各种物质都是在化学键的作用下形成的整体,而化学键本身具有强弱之分。化学键越强,破坏化学键所需要的能量也就越大;化学键越弱,破坏化学键所需的能量也就越小。比如氢气和氟气,在暗处混合就能产生剧烈反应,甚至是形成爆炸。这就是因为氢气与氟气本身的化学键较弱,但是化学键破坏之后产生的能量非常大,因此又可以进一步加剧化学反应。再比如碘蒸气和氢气可以在加热的情况下发生反应,但是由于生成的碘化氢化学键很弱,极易发生分解,因此整体的化学反应速率就比较慢。由此可以看出,化学键对于化学反应的快慢,具有直接的影响。1.2 化学物性质除了化学键的影响之外,化学物本身的性质也会影响到反应速率,比如碘蒸气和氢气在常温状态下就很难发生化学反应,这就是其本身性质所决定的。除了这个反应之外,还有很多其他化学反应也会受到化学物质自身性质的影响,如铁和铜之间就很难发生化学反应,这就与物质的原子的电子层结构具有关系。

2 影响化学反应速率的外因

虽然内部因素会影响化学反应速率,但是其并非主要因素,外部因素才是影响化学反应快慢的关键。而在外部因素方面,则涉及到了压强、温度、催化剂和反应物量等几个方面。

2.1 压强因素

压强对化学反应速率的影响,主要集中在气体类化学反应。对于有气体参与的化学反应,在压强增大的时候,保持物质量不变,就需要减小体积,如此就可以促使反应物浓度增加,进而让单位体积内的活化分子数量增多,增加了反应物之间的分子碰撞次数,从而提高反应的速率。但是,如果保持体积不变,依靠加入其它惰性气体实现加压,这样反应物的浓度并未发生变化,则反应速率不会增加。如果保持体积不变,通过加入反应物的方法实现加压,则也可以提高反应物的浓度,从而加快反应速度。

2.2 温度因素

除了压强方面的因素之外,温度方面的因素也会对化学反应速率产生很大的影响。比如前文提到的碘蒸气和氢气反应,需要在加热的情况下进行,若是不加热,则反应很难发生,这就是典型的温度因素影响反应速率。从其原理上来说,通过加热,可以增强反应物内部的分子热运动,使原本一些能量较低的分子,转变为活化分子,参加到化学反应之中,如此就实现了反应速率的提高。不仅如此,通过加热,分子热运动增强,单位时间内分子碰撞数量也增多,因此也会推动反应速率不断提高。

2.3 催化剂因素

催化剂在高中化学学习中很常见,在一些化学反应中,加入催化剂,就可以让反应迅速进行,很快得出反应结果。如果不加入催化剂,则反应速度很慢。催化剂之所以可以改变反应速率,其根本原因就是催化剂可以降低化学反应所需要的能量,促使反应物分子变为活化分子,提高了单位体积内的活化分子数量。当然,催化剂不仅可以提高反应速率,也可以限制反应速率,而限制反应速率的催化剂,则称之为负催化剂,在化学反应中添加负催化剂,可以让一些速率迅猛的化学反应变慢,从而能够降低安全风险,也可以更加清楚地观察反应过程。

2.4 反应物量因素

反应物量也可以成为浓度,也就是参加反应的物质的多少。在气体类反应中,反应物浓度越高,反应就越强烈,速率也就越快。需要注意的是,随着反应的不断进行,反应物被不断消耗,浓度也逐渐降低,因此反应速度会逐渐下降。

2.5 其他因素

除了上述因素之外,还有一些其他因素也会影响到化学反应的速率快慢,其中表面积就是一个因素,对于固体物质的反应,表面积越大,反应速率就越快。因为表面积越大,反应面就越大。除了表面积之外,超声波、电磁波等因素也会对反应速率产生影响,某些化学反应在电磁场环境下的反应速率会增快或减弱,这是因为电磁波对反应物分子实现了刺激或是限制,从而影响反应速率。

3 结束语

影响化学反应速率的因素众多,在高中化学学习中,需要对此形成全面认识,了解不同因素的具有影响作用,把握其中关键,这样在解答相关题目时,才能找准方向,快速得出答案。

[1]龙威.“化学反应速率的影响因素”的突破与提高[J].数理化解题研究,2017(4):82-83.

[2]李毛先. 探讨中学化学中化学反应速率的影响因素[J].中学课程辅导:教学研究, 2015, 9(21):214-214.

[3]朱启亮.高考热点-探究化学反应速率的影响因素[J].数理化解题研究,2015(5):69-71.

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