Samantekt

12.1 Hraði efnahvarfa

Hraða efnahvarfs má setja fram annaðhvort sem minnkun á magni hvarfefnis eða aukningu á magni myndefnis á tímaeiningu. Tengsl milli mismunandi hraðajafna fyrir tiltekið efnahvarf eru leidd beint af hlutfallsstuðlum efnajöfnunnar sem lýsir hvarfinu.

12.2 Þættir sem hafa áhrif á hvarfhraða

Nokkrir þættir hafa áhrif á hvarfhraða. Hvörf sem fela í sér tvo fasa ganga hraðar þegar snertiflötur fasanna er stærri. Ef hitastig eða styrkur hvarfefnis er hækkaður eykst hraði tiltekins hvarfs yfirleitt einnig. Hvati getur aukið hvarfhraða með því að bjóða upp á aðra hvarfleið með lægri virkjunarorku.

12.3 Hraðalögmál

Hraðalögmál gefa stærðfræðilega lýsingu á því hvernig breytingar á styrk efnis hafa áhrif á hraða efnahvarfs. Hraðalögmál eru ákvörðuð með tilraunum og ekki er hægt að spá fyrir um þau út frá efnamagnfræði hvarfsins. Hvarfstig lýsir því hversu mikil áhrif breyting á styrk hvers efnis hefur á heildarhraðann, og heildarhvarfstig er summa hvarfstiga allra efna sem koma fyrir í hvarfinu. Hvarfstig eru venjulega fyrsta stigs, annars stigs eða núllta stigs, en brotastig og jafnvel neikvæð hvarfstig eru möguleg.

12.4 Heildarhraðalögmál

Heildarhraðalögmál eru leidd stærðfræðilega út frá hraðalögmálum á afleiðuformi og lýsa því hvernig styrkur hvarfefna og myndefna breytist með tíma.

Helmingunartími efnahvarfs er sá tími sem þarf til að minnka magn tiltekins hvarfefnis um helming. Helmingunartími hvarfs er breytilegur eftir hraðafasta og, fyrir sum hvarfstig, styrk hvarfefnis. Helmingunartími núllta stigs hvarfs styttist þegar upphafsstyrkur hvarfefnisins lækkar. Helmingunartími fyrsta stigs hvarfs er óháður styrk, en helmingunartími annars stigs hvarfs styttist þegar styrkurinn eykst.

12.5 Árekstrakenningin

Efnahvörf krefjast yfirleitt árekstra milli hvarfefniseinda. Þessir árekstrar þurfa að hafa rétta afstöðu og næga orku til að myndefni geti myndast. Árekstrakenningin gefur einfalda en gagnlega skýringu á áhrifum margra tilraunaþátta á hvarfhraða. Jafna Arrheníusar lýsir sambandi hraðafasta, virkjunarorku, hitastigs og árekstra með rétta afstöðu.

12.6 Hvarfgangar

Röð einstakra skrefa, eða frumhvarfa, þar sem hvarfefni breytast í myndefni meðan á efnahvarfi stendur kallast hvarfgangur. Sameindafjöldi frumhvarfs er fjöldi hvarfefniseinda sem taka þátt í því, venjulega ein (einsameinda), tvær (tvísameinda) eða, sjaldnar, þrjár (þrísameinda). Heildarhraði efnahvarfs ákvarðast af hraða hægasta skrefsins í hvarfganginum, sem kallast hraðaákvarðandi skref. Einsameinda frumhvörf fylgja fyrsta stigs hraðalögmálum, en tvísameinda frumhvörf fylgja annars stigs hraðalögmálum. Með því að bera saman hraðalögmál sem leidd eru út frá hvarfgangi við hraðalögmál sem eru ákvörðuð með tilraunum má meta hvort hvarfgangurinn sé rangur eða sennilegur.

12.7 Hvötun

Hvatar hafa áhrif á hraða efnahvarfs með því að breyta hvarfgangi þess og bjóða upp á hvarfleið með lægri virkjunarorku. Hvatar geta verið einsleitir (í sama fasa og hvarfefnin) eða misleitir (í öðrum fasa en hvarfefnin).