Reaksnelheid

Reaksnelheid, ook wel de snelheid van een chemische reactie genoemd, is de verandering in de concentratie van een reactant of product per tijdseenheid. In veel gevallen wordt de snelheid uitgedrukt als de afname van de concentratie van een reactant of de toename van de concentratie van een product per seconde. In een wiskundige vorm kan de snelheid worden beschreven met een snelheidswet: v = k [A]^m [B]^n, waarbij k de snelheidsconstante is en m en n de orde met betrekking tot de reactanten. De globale orde van de reactie is m+n.

Factoren die de reactiesnelheid beïnvloeden zijn onder meer de concentraties van de reactanten, de temperatuur, het oppervlak van vaste reagentia, de aanwezigheid van een katalysator en de druk bij gasreacties. Een hogere concentratie verhoogt doorgaans de kans op botsingen tussen moleculen, waardoor de snelheid toeneemt. Een hogere temperatuur verhoogt vaak de botsingsenergie en versnelt daarmee de reactie.

Temperatuur en activeringsenergie: de Arrhenius-relatie k = A exp(-Ea/RT) laat zien hoe de snelheid afhangt van temperatuur via de activeringsenergie Ea. Een relatief kleine temperatuurtoename kan een aanzienlijke toename in snelheid veroorzaken.

Mechanismen en katalyse: bij meerstapreacties bepaalt de langzaamste stap, de snelheidsbepalende stap, de snelheid van de reactie. Katalysatoren verlagen de activeringsenergie en verhogen zo de snelheid zonder zelf in het eindproduct terecht te komen. Reaties kunnen homogeen zijn, waarin alle reagentia zich in dezelfde fase bevinden, of heterogeen, waarbij participatie plaatsvindt op een andere fase zoals een vast oppervlak.

Metingen en definities: de snelheid kan worden bepaald door de afname van de concentratie van een reactant of de toename van de concentratie van een product over tijd, gemeten bijvoorbeeld met titratie, spectroscopie of conductometrie. Belangrijke concepten zijn de momentane snelheid en de gemiddelde snelheid over een tijdsinterval.