Jak powierzchnia wpływa na szybkość reakcji?

Zwiększenie powierzchni substancji biorącej udział w reakcji chemicznej powoduje, że materiał jest bardziej eksponowany na reagent, co przyspiesza proces reakcji. To dlatego chemicy często używają proszku, opiłków i innych form, które maksymalizują powierzchnię.

Na przykład, jedną reakcją chemiczną zachodzącą w przyrodzie jest reakcja żelaza z tlenem, co powoduje rdzewienie. Solidny kawałek żelaza rdzewieje wolniej niż stos żelaznych opiłków. Podobnie, nadtlenek wodoru naturalnie rozkłada się na ciekłą wodę i gazowy tlen. Ten proces rozkładu można przyspieszyć, stosując mangan jako katalizator. Sproszkowany mangan powoduje znacznie szybszy rozkład niż bryła manganu.

Zasadą jest, że zwiększona powierzchnia powoduje szybsze reakcje chemiczne, ale mogą istnieć wyjątki. W tym przypadku przykładem jest typowa reakcja ciała stałego z gazem. Załóżmy, że chemik chce spalić magnez. Tlen gazowy jest niezbędnym czynnikiem każdej reakcji spalania, ale jeśli magnez jest w postaci bardzo drobnego proszku, cząsteczki tlenu będą miały trudności z penetracją do wnętrza stosu magnezu, ponieważ produkt tlenku magnezu tworzy skorupę ponad magnez i dławi go. Chemik osiąga szybszą reakcję w tym scenariuszu, jeśli magnez jest długim, cienkim paskiem.