透析影響化學(xué)反應(yīng)速率的各種因素

謝嘉樂 湖南師范大學(xué)附屬中學(xué)

所謂的化學(xué)反應(yīng)速率，實(shí)際上就是指的化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢程度，一般取整個反應(yīng)過程的平均速率，用單位時間內(nèi)反應(yīng)物消耗量和生成物的產(chǎn)生量來表示。而在氣體反應(yīng)中，還可以用物質(zhì)濃度的變化來衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢。而在實(shí)際中，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素較多，需要對其形成有效掌握，這樣才能提高化學(xué)學(xué)習(xí)的效率。

1 影響化學(xué)反應(yīng)速率的內(nèi)因

1.1 化學(xué)鍵

從化學(xué)反應(yīng)來講，其中有一個環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，那就是化學(xué)鍵的破壞。各種物質(zhì)都是在化學(xué)鍵的作用下形成的整體，而化學(xué)鍵本身具有強(qiáng)弱之分?；瘜W(xué)鍵越強(qiáng)，破壞化學(xué)鍵所需要的能量也就越大；化學(xué)鍵越弱，破壞化學(xué)鍵所需的能量也就越小。比如氫氣和氟氣，在暗處混合就能產(chǎn)生劇烈反應(yīng)，甚至是形成爆炸。這就是因為氫氣與氟氣本身的化學(xué)鍵較弱，但是化學(xué)鍵破壞之后產(chǎn)生的能量非常大，因此又可以進(jìn)一步加劇化學(xué)反應(yīng)。再比如碘蒸氣和氫氣可以在加熱的情況下發(fā)生反應(yīng)，但是由于生成的碘化氫化學(xué)鍵很弱，極易發(fā)生分解，因此整體的化學(xué)反應(yīng)速率就比較慢。由此可以看出，化學(xué)鍵對于化學(xué)反應(yīng)的快慢，具有直接的影響。1.2 化學(xué)物性質(zhì)除了化學(xué)鍵的影響之外，化學(xué)物本身的性質(zhì)也會影響到反應(yīng)速率，比如碘蒸氣和氫氣在常溫狀態(tài)下就很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這就是其本身性質(zhì)所決定的。除了這個反應(yīng)之外，還有很多其他化學(xué)反應(yīng)也會受到化學(xué)物質(zhì)自身性質(zhì)的影響，如鐵和銅之間就很難發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，這就與物質(zhì)的原子的電子層結(jié)構(gòu)具有關(guān)系。

2 影響化學(xué)反應(yīng)速率的外因

雖然內(nèi)部因素會影響化學(xué)反應(yīng)速率，但是其并非主要因素，外部因素才是影響化學(xué)反應(yīng)快慢的關(guān)鍵。而在外部因素方面，則涉及到了壓強(qiáng)、溫度、催化劑和反應(yīng)物量等幾個方面。

2.1 壓強(qiáng)因素

壓強(qiáng)對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，主要集中在氣體類化學(xué)反應(yīng)。對于有氣體參與的化學(xué)反應(yīng)，在壓強(qiáng)增大的時候，保持物質(zhì)量不變，就需要減小體積，如此就可以促使反應(yīng)物濃度增加，進(jìn)而讓單位體積內(nèi)的活化分子數(shù)量增多，增加了反應(yīng)物之間的分子碰撞次數(shù)，從而提高反應(yīng)的速率。但是，如果保持體積不變，依靠加入其它惰性氣體實(shí)現(xiàn)加壓，這樣反應(yīng)物的濃度并未發(fā)生變化，則反應(yīng)速率不會增加。如果保持體積不變，通過加入反應(yīng)物的方法實(shí)現(xiàn)加壓，則也可以提高反應(yīng)物的濃度，從而加快反應(yīng)速度。

2.2 溫度因素

除了壓強(qiáng)方面的因素之外，溫度方面的因素也會對化學(xué)反應(yīng)速率產(chǎn)生很大的影響。比如前文提到的碘蒸氣和氫氣反應(yīng)，需要在加熱的情況下進(jìn)行，若是不加熱，則反應(yīng)很難發(fā)生，這就是典型的溫度因素影響反應(yīng)速率。從其原理上來說，通過加熱，可以增強(qiáng)反應(yīng)物內(nèi)部的分子熱運(yùn)動，使原本一些能量較低的分子，轉(zhuǎn)變?yōu)榛罨肿?，參加到化學(xué)反應(yīng)之中，如此就實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)速率的提高。不僅如此，通過加熱，分子熱運(yùn)動增強(qiáng)，單位時間內(nèi)分子碰撞數(shù)量也增多，因此也會推動反應(yīng)速率不斷提高。

2.3 催化劑因素

催化劑在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中很常見，在一些化學(xué)反應(yīng)中，加入催化劑，就可以讓反應(yīng)迅速進(jìn)行，很快得出反應(yīng)結(jié)果。如果不加入催化劑，則反應(yīng)速度很慢。催化劑之所以可以改變反應(yīng)速率，其根本原因就是催化劑可以降低化學(xué)反應(yīng)所需要的能量，促使反應(yīng)物分子變?yōu)榛罨肿樱岣吡藛挝惑w積內(nèi)的活化分子數(shù)量。當(dāng)然，催化劑不僅可以提高反應(yīng)速率，也可以限制反應(yīng)速率，而限制反應(yīng)速率的催化劑，則稱之為負(fù)催化劑，在化學(xué)反應(yīng)中添加負(fù)催化劑，可以讓一些速率迅猛的化學(xué)反應(yīng)變慢，從而能夠降低安全風(fēng)險，也可以更加清楚地觀察反應(yīng)過程。

2.4 反應(yīng)物量因素

反應(yīng)物量也可以成為濃度，也就是參加反應(yīng)的物質(zhì)的多少。在氣體類反應(yīng)中，反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)就越強(qiáng)烈，速率也就越快。需要注意的是，隨著反應(yīng)的不斷進(jìn)行，反應(yīng)物被不斷消耗，濃度也逐漸降低，因此反應(yīng)速度會逐漸下降。

2.5 其他因素

除了上述因素之外，還有一些其他因素也會影響到化學(xué)反應(yīng)的速率快慢，其中表面積就是一個因素，對于固體物質(zhì)的反應(yīng)，表面積越大，反應(yīng)速率就越快。因為表面積越大，反應(yīng)面就越大。除了表面積之外，超聲波、電磁波等因素也會對反應(yīng)速率產(chǎn)生影響，某些化學(xué)反應(yīng)在電磁場環(huán)境下的反應(yīng)速率會增快或減弱，這是因為電磁波對反應(yīng)物分子實(shí)現(xiàn)了刺激或是限制，從而影響反應(yīng)速率。

3 結(jié)束語

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素眾多，在高中化學(xué)學(xué)習(xí)中，需要對此形成全面認(rèn)識，了解不同因素的具有影響作用，把握其中關(guān)鍵，這樣在解答相關(guān)題目時，才能找準(zhǔn)方向，快速得出答案。

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