◆蔣妍雯

淺析影響化學反應速率的因素及其影響結(jié)果

◆蔣妍雯

其實，在化學的學習過程中，可謂是收獲良多，就化學反應而言，由于它是化學教學中不可或缺的一部分，而且在提高我們學生觀察、分析能力，增強我們科學素養(yǎng)、研究精神等方面具有重要作用，所以在教師嚴格要求下，我們學習了化學反應的基本類型，知曉反應原理以及大致過程，還對化學反應速率的影響因素及其影響結(jié)果產(chǎn)生了較大的興趣。也正因如此，我們才會去探究并歸納影響化學反應的三個因素，即溫度、催化劑、溶劑，以及各自的影響效果。

化學反應；因素；影響結(jié)果；速率

一、溫度對化學反應速率的影響

溫度對化學反應速率的影響比較直觀、顯著，其影響效果一般分為以下五種。第一種是最常見的，它是指化學反應速率與溫度間呈現(xiàn)指數(shù)關(guān)系，即隨著溫度的升高，化學反應速率呈現(xiàn)出加快的趨勢，比如鹽酸和燒堿的反應。范特霍夫是首位提出溫度與化學反應速率常數(shù)間影響關(guān)系的化學家，而他研究的正是第一類反應。范特霍夫指出，在反應物濃度一定的情況下，溫度每升高10K，化學反應速率會隨著加快2～4倍，相應地，化學反應速率常數(shù)也會增加2～4倍。第二種是爆炸極限反應，也就是說，當溫度升高時，K增大，但達到極限時，K增加得非常快，甚至會引起爆炸。第三種是常見的催化反應，在這類反應中，溫度是通過影響催化劑的活性來影響反應速率的。例如，F(xiàn)e這種催化劑的活性，從500～550℃開始，隨著溫度升高，活性逐漸增強，并且當催化劑Fe達到最大活性值時，化學反應速率最大，而超過這一極限對應的溫度時，F(xiàn)e的活性會隨溫度升高而下降，此時化學反應速率常數(shù)也會隨著減小。第四種類比較反常，比如2NO+O2——2NO2，當溫度升高時，化學反應速率反而會降低。第五種指的是溫度變化會改變化學反應的生成物，會致使副反應的發(fā)生或者反應復雜化，在這類反應中，化學反應速率常數(shù)的變化趨勢較為復雜，通常有起有伏，較難把握。

二、溶劑對化學反應速率的影響

溶劑是影響化學反應速率的重要因素，而考慮溶劑對反應速率的影響結(jié)果時，通常要綜合分析，即全面考慮溶劑的極性，溶劑介電常數(shù)，原電池原理等。換言之，溶劑對化學反應速率的影響主要表面在以下四方面。

第一，如果一個化學反應，它的生成物的極性大于反應物，那么在極性溶劑中反應速率較大，相反地，如果生成物的極性小于反應物，那么在極性溶劑中化學反應速率會減慢。第二，在化學反應中，溶劑的介電常數(shù)越大，表示著離子間的吸引力越弱，所以溶劑的介電常數(shù)越大，離子間的化合反應越難進行。第三，當化學反應是金屬與電解質(zhì)溶液間的反應，若金屬中含有雜質(zhì)，那么將形成原電池，而這將加快化學反應速率。第四，如果反應物都是電解質(zhì)，那么在稀溶液下，溶液中的離子強度直接影響著化學反應速率，也就是說，若溶液中存在其他離子，則將會對反應速率產(chǎn)生影響。

三、催化劑對化學反應速率的影響

催化劑對化學反應速率的影響主要通過改變反應途徑、降低活化能等來實現(xiàn)的，而催化劑的種類，表面狀態(tài)，表面性質(zhì)等都對化學反應速率有顯著影響。就催化劑種類而言，催化劑有普通催化劑和負催化劑之分，其中負催化劑的作用效果是阻礙反應進行，也就是說當溫度升高時，化學反應速率會降低，比如保鮮劑和防腐劑。而催化劑的表面狀態(tài)是催化劑的物理性質(zhì)，它主要包括催化劑的表面積、表面孔徑大小。通常情況下，催化劑的表面積越大、表面空穴越多，催化劑的活性就越大，相應地，化學反應速率常數(shù)就會越大。比如在H2O2的分解反應中，不同狀態(tài)的鉑催化劑對反應速率的影響不同，具體而言，在粉狀鉑的催化下，H2O2分解反應速率快于絲狀鉑，而絲狀鉑催化下的反應速率快于塊狀鉑。另外由于鉑黑是鉑的膠體分散狀態(tài)，活性比粉狀鉑、絲狀鉑都大，所以在它的催化下可能會使H2O2的分解反應伴隨著猛烈爆炸。

結(jié)束語

研究影響化學反應速率的因素及其影響結(jié)果，具有重大意義。一方面，探究的過程就是學習和鞏固的過程。在教師教學完成后，再進行實驗，再歸納總結(jié)相關(guān)知識，不僅有利于溫故知新，增強我們的學習效果，還有助于我們學生分析、探究等能力的提高。另一方面，這有助于教學評價，有利于教師教學。其實，研究結(jié)果能反應出我們學生的學習成效、探究能力以及學習態(tài)度，而了解這些，能在極大程度上幫助教師認識到我們學生的優(yōu)點以及不足，有助于因材施教。

[1]劉美玲．影響化學反應速率因素之探究[J]．科技創(chuàng)新導報,2013,(32):90．

[2]張德生．淺談影響化學反應速率常數(shù)的因素[J]．安慶師范學院學報(自然科學版),2010,(01):86-91．

（作者單位：湖南長沙市長郡中學）