Plusieurs facteurs peuvent influencer la vitesse d'une réaction chimique, notamment la pression, la température, la concentration et la présence de catalyseurs. Ces facteurs sont importants pour les chimistes professionnels, dont beaucoup gagnent leur vie en améliorant la rapidité et l'efficacité des réactions chimiques dans l'industrie, la science et la médecine.

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La pression, la température, la concentration et la présence de catalyseurs peuvent influencer la vitesse des réactions chimiques.

Pression des gaz

Pour les réactions impliquant des gaz, la pression affecte fortement la vitesse de réaction. Avec l'augmentation de la pression, l'espace libre entre les molécules diminue. La probabilité de collisions entre les molécules augmente, de sorte que la vitesse de réaction augmente. L'inverse est vrai lorsque vous réduisez la pression.

Concentration de solutions

Dans les réactions impliquant des solutions, la concentration des substances dans la solution affecte directement le taux: Des concentrations plus élevées conduisent à des réactions plus rapides. La raison est sensiblement la même que pour la pression et les gaz; Les molécules contenues dans une solution fortement concentrée sont mieux compactées et leur chance de collision et de réaction avec d'autres molécules augmente.

Chaleur et froid

La température influence fortement le taux de presque toutes les réactions chimiques . Lorsque les objets deviennent plus chauds, les molécules vibrent plus fortement et deviennent plus susceptibles de se heurter et de réagir. À des températures très froides, les vibrations moléculaires sont très faibles et les réactions sont rares. Les effets de la température fonctionnent sur une plage limitée, cependant; Lorsque les substances deviennent trop chaudes, des réactions indésirables peuvent avoir lieu. Les substances peuvent fondre, brûler ou subir d'autres changements non désirés.

Surface exposée

Une réaction entre un liquide et un solide est limitée par la capacité des molécules dans le liquide à atteindre celles du liquide. solide. La surface extérieure du solide est tout ce que le liquide "voit"; les couches externes empêchent les réactions avec le liquide jusqu'à ce qu'elles se dissolvent. Par exemple, pour un morceau de métal tombé dans un bécher d'acide, l'acide affecte d'abord seulement les parties extérieures de la masse; les parties intérieures ne réagissent que lorsque les parties externes se dissolvent. D'autre part, une quantité égale de poudre de métal réagit plus rapidement à l'acide, parce que la forme de poudre expose plus du métal. Il en va de même pour les réactions entre les gaz et les solides et, dans une moindre mesure, entre les liquides. En revanche, les réactions entre les gaz ne sont pas limitées par la surface puisque toutes les molécules sont exposées et se déplacent librement.

Catalyseurs et énergie d'activation

Un catalyseur est une substance chimique qui n'a pas d'effet. agir comme un produit ou un réactif; à la place, cela ne sert qu'à accélérer la réaction. De nombreuses réactions chimiques ont une exigence d'énergie d'activation; les molécules ont besoin d'un «coup de pied» d'énergie pour que la réaction ait lieu, comme l'étincelle nécessaire pour allumer l'essence dans un moteur de voiture. Le catalyseur réduit les besoins en énergie d'activation, permettant à plus de molécules de réagir dans les mêmes conditions.

Sensibilité à la lumière

Certaines substances chimiques sont sensibles à la lumière; certaines longueurs d'onde de la lumière ajoutent de l'énergie aux réactions, les accélérant considérablement. Par exemple, le polystyrène et d'autres plastiques sont sensibles aux ondes ultraviolettes présentes à la lumière du soleil. L'ultraviolet décompose les liaisons entre les atomes dans le plastique, le faisant se détériorer avec le temps. La chlorophylle et d'autres molécules organiques sont également sensibles à la lumière, permettant aux plantes de produire des biomolécules utiles à partir du dioxyde de carbone dans l'air; la quantité de lumière affecte directement la santé de la plante.