Reaktionshastigheten

Reaktionshastigheten är den hastighet med vilken reaktanterna förbrukas eller produkterna bildas i en kemisk reaktion. Den uttrycks vanligtvis som förändringen i koncentration per tidsenhet, till exempel mol per liter och sekund (mol L^-1 s^-1). Den kan även anges som förändringen i gasers partialtryck per tidsenhet i gaskontext. Häftigheten kan vara olika vid olika tidpunkter; skillnader mellan medelhastighet över ett tidsintervall och den aktuella (instantan) hastigheten är centrala begrepp inom kemi.

Vid en given temperatur följs ofta en hastighetslag av formen r = k [A]^m [B]^n, där r är hastigheten, k är hastighetskonstanten och m samt n är reaktionsorderna för ämnena A och B. Den totala ordningen är m+n. Hastighetskonstanten k ökar vanligtvis med temperatur enligt Arrhenius-ekvationen k = A exp(-Ea/RT), där Ea är aktiveringsenergin och T är temperaturen.

Faktorer som påverkar hastigheten inkluderar koncentrationerna av reaktanter, temperatur, närvaro av katalysatorer, yta vid heterogen katalys eller adsorption, blandningshastighet, tryck för gasreaktioner samt valet av lösningsmedel och jonstyrka.

Reaktionshastigheten speglar ofta den långsammaste delen i en reaktionsmekanism (hastighetsbestämmande steg) och kan skilja sig mellan enstegs och flerstegsreaktioner. Hastigheten mäts vanligtvis som förändringen i koncentration av en substans per tidsenhet och kan beräknas från experiment genom att bestämma r eller från varje steg i en mekanism.

Exempelvis för en balanserad reaktion A + B → produkter gäller r = - (1/a) d[A]/dt = (1/b) d[B]/dt, där a och b är reaktionens stökiometriska koefficienter. Reaktionshastighet är ett centralt begrepp i kemi som används inom forskning, tillverkning och miljöstudier.