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Aumentar a concentração de reagentes geralmente aumenta a taxa de reação, porque mais moléculas ou íons reagentes estão presentes para formar os produtos da reação.Isto é especialmente verdade quando as concentrações são baixas e poucas moléculas ou íons estão reagindo. Quando as concentrações já estão altas, muitas vezes é atingido um limite em que o aumento da concentração tem pouco efeito na taxa de reação. Quando vários reagentes estão envolvidos, aumentar a concentração de um deles pode não afetar a taxa de reação se não houver um número suficiente de outros reagentes disponíveis. No geral, a concentração é apenas um fator que influencia a taxa de reação, e o relacionamento geralmente não é simples ou linear.
TL; DR (muito longo; não leu)
A taxa de reação em geral varia diretamente com as mudanças na concentração dos reagentes. Quando a concentração de todos os reagentes aumenta, mais moléculas ou íons interagem para formar novos compostos e a taxa de reação aumenta. Quando a concentração de um reagente diminui, há menos molécula ou íon presente e a taxa de reação diminui. Em casos especiais, como para altas concentrações, reações catalíticas ou para um único reagente, alterar a concentração de reagentes pode não afetar a taxa de reação.
Como a taxa de reação muda
Em uma reação química típica, várias substâncias reagem para formar novos produtos. As substâncias podem ser reunidas como gases, líquidos ou em solução, e quanto de cada reagente está presente afeta a rapidez com que a reação ocorre. Muitas vezes, há mais do que suficiente de um reagente, e a taxa da reação depende dos outros reagentes presentes. Às vezes, a taxa de reação pode depender da concentração de todos os reagentes e, às vezes, existem catalisadores e ajudam a determinar a velocidade da reação. Dependendo da situação específica, alterar a concentração de um reagente pode não ter efeito.
Por exemplo, na reação entre magnésio e ácido clorídrico, o magnésio é introduzido como um sólido enquanto o ácido clorídrico está em solução. Normalmente, o ácido reage com átomos de magnésio do metal e, à medida que o metal é consumido, a reação prossegue. Quando mais ácido clorídrico está em solução e a concentração é mais alta, mais íons ácido clorídrico corroem o metal e a reação acelera.
Da mesma forma, quando o carbonato de cálcio reage com o ácido clorídrico, o aumento da concentração do ácido acelera a taxa de reação enquanto houver carbonato de cálcio suficiente. O carbonato de cálcio é um pó branco que se mistura com a água, mas não se dissolve. Como reage com o ácido clorídrico, forma cloreto de cálcio solúvel e o dióxido de carbono é liberado. Aumentar a concentração de carbonato de cálcio quando já houver muito na solução não afetará a taxa de reação.
Às vezes, uma reação depende de catalisadores para prosseguir. Nesse caso, alterar a concentração do catalisador pode acelerar ou retardar a reação. Por exemplo, as enzimas aceleram as reações biológicas e sua concentração afeta a taxa de reação. Por outro lado, se a enzima já estiver totalmente utilizada, a alteração da concentração dos outros materiais não terá efeito.
Como determinar a taxa de reação
A reação química consome os reagentes e cria produtos de reação. Como resultado, a taxa de reação pode ser determinada medindo a rapidez com que os reagentes são consumidos ou a quantidade de produto da reação criada. Dependendo da reação, geralmente é mais fácil medir uma das substâncias mais acessíveis e facilmente observáveis.
Por exemplo, na reação de magnésio e ácido clorídrico acima, a reação produz hidrogênio que pode ser coletado e medido. Para a reação do carbonato de cálcio e ácido clorídrico para produzir dióxido de carbono e cloreto de cálcio, o dióxido de carbono também pode ser coletado. Um método mais fácil pode ser pesar o recipiente de reação para determinar a quantidade de dióxido de carbono liberada. Medir a velocidade de uma reação química dessa maneira pode determinar se a alteração da concentração de um dos reagentes alterou a taxa de reação para o processo específico.