Otavan Opiston logoOtavan OpistoNettilukioNettiperuskouluMuikku

2.7 Reaktiokinetiikka

Tieto reaktiomekanismista tulee usein reaktionopeuden tutkimisesta. Tällainen informaatio liittyy reaktiokinetiikkaan.

Ajatellaan reaktiota

A + B -> C + D.

Yhdisteiden A ja B reagoidessa sidoksia syntyy ja katkeaa. Yksityiskohtaista prosessia, joka johtaa yhdisteiden C ja D syntymiseen kutsutaan reaktioketjuksi. Kyseiselle reaktiolle on olemassa useita reaktioketjuja, ja jokaisella on oma, tunnusomainen energiakynnyksensä, jota kutsutaan aktivoitumisenergiaksi Ea. Reaktionopeus ja aktivoitumisenergia liittyvät kiinteästi toisiinsa, ja yleensä reaktio eteneekin alimman aktivoitumisenergian mukaisessa reaktioketjussa. Katalysaattori vaikuttaa aktivoitumisenergiaa alentavasti.

Sidosten katkeamiseen tarvittavat energiat voidaan kokeellisesti määrittää ja on todettu, että aktivoitumisenergiat ovat sidosenergioita huomattavasti pienempiä. On syytä olettaa reaktion A2 + B2-> 2AB tapahtuvan seuraavasti:

Katalysaattori on ainesosa, joka vaikuttaa reaktionopeuteen, mutta ei näy reaktiotuotteissa. Jokapäiväisessä elämässä esiintyvä katalysaattori on esimerkiksi pakokaasukatalysaattori.

Katalysaattori voi nopeuttaa tai hidastaa reaktiota. Jälkimmäistä kutsutaan negatiiviseksi katalyysiksi eli inhibitioksi; tällainen inhibiittori on esimerkiksi säilöntäaine.

Katalyysi tarjoaa reaktiolle uuden polun, jonka energiakynnys Ea on alkuperäistä alempi.

Autokatalyysissä reaktion lopputuote katalysoi reaktiota. Reaktio alkaa hitaasti, mutta kiihtyy, kun syntyvät reaktiotuotteet nopeuttavat reaktiota.


© Otavan Opisto / Ari Kiviniemi

© 2015 Otavan Opisto