Törmäysteoria: Reaktionopeuteen vaikuttavat määritelmät ja tekijät

Törmäysteoria: Määritelmä ja reaktioprosentteihin vaikuttavat tekijät - Oletko koskaan kuullut termistä törmäysteoria? Fysiikan opiskelijoille tämä ei tietenkään ole vieras termi. Mutta niille teistä, jotka eivät ymmärrä merkitystä, on parempi nähdä alla oleva artikkeli oppia tuntemaan hänet paremmin. Katsotaanpa keskustelu.

Törmäysteoria: Reaktionopeuteen vaikuttavat määritelmät ja tekijät

---

Törmäysteoria on laadullinen selitys sille, miten kemiallinen reaktio tapahtuu ja miksi reaktion nopeus voi olla erilainen eri reaktioissa. Törmäysteorian ehdotti ensimmäisen kerran Max Trautz vuonna 1916. Max totesi, että kun reagenssipartikkelit törmäävät toisiinsa, vain muutama prosentti törmäyksistä aiheuttaa kemiallisen muutoksen, joka tunnetaan tehokkaana törmäyksenä.

Tehokkaan törmäyksen aikaansaamiseksi on välttämätöntä, että molekyylitörmäysten suunta on oikea. Suunta on törmäävien molekyylien välisten osien suunta tai sijainti. Ennen törmäystä hiukkaset tarvitsevat vähimmäisenergian, joka tunnetaan aktivointienergiana tai aktivointienergiana (Ea). Aktivointienergia on vähimmäisenergia, joka tarvitaan reaktion tapahtumiseen. Tätä energiaa käytetään sekä sidosten rikkoutumiseen että uusien sidosten muodostamiseen siten, että reaktiotuotteet muodostuvat.

Liikkeessä olevilla molekyyleillä on kineettistä energiaa. Mitä nopeampi liike on, sitä suurempi liike-energia muuttuu tärinäenergiaksi. Jos alkuperäinen kineettinen energia on suuri, törmäävät molekyylit värisevät voimakkaasti, mikä johtaa joidenkin molekyylissä olevien kemiallisten sidosten katkeamiseen. Reaktiotuotteiden muodostuminen alkaa sidosten rikkoutumisesta ensimmäisessä vaiheessa. Jos alkuperäinen kineettinen energia on kuitenkin pieni, molekyyli yksinkertaisesti palautuu ja pysyy ehjänä. Jotta reaktio tapahtuisi, törmäysenergian on oltava minimissä. Siksi reaktion tapahtumiseksi törmäävien molekyylien kineettisen kokonaisenergian on oltava yhtä suuri tai suurempi kuin aktivointienergia (Ea). Jos kineettinen energia on pienempi kuin aktivaatioenergia, molekyyli pysyy ehjänä, jolloin reaktioita ei tapahdu.

Kemiallisia reaktioita tapahtuu, kun reagoivien aineiden (reagenssien) hiukkaset törmäävät toisiinsa. Kaikki törmäykset eivät kuitenkaan tuota uusia aineita. Uusi aine voidaan tuottaa täydellisestä törmäyksestä. Täydellistä törmäystä kutsutaan tehokkaaksi törmäykseksi. Toistensa kanssa törmäävien aineiden hiukkaset eivät myöskään muutu välittömästi tuotteeksi. Törmäys muodostaa ensin monimutkaisen molekyylin, jota kutsutaan aktivoiduksi kompleksimolekyyliksi. Aktivoidun kompleksimolekyylin muodostuminen liittyy aktivointienergiaan. Aktivointienergia (EA) on pienin törmäysenergia, joka tarvitaan aktivoidun kompleksimolekyylin muodostumiseen, jotta reaktio voi tapahtua.

Törmäyksen perusteoria

Reaktioon johtava törmäys on törmäys, jossa hiukkasilla on suurempi energia kuin aktivointienergialla. Mitä pienempi aktivointienergia-arvo, sitä nopeammin reaktio tapahtuu.

Reaktio P + Q → R + S voi tapahtua, jos P + Q: lla on minimaalinen aktivointienergia. Minimiaktivaatioenergian olemassaolo sallii törmäyksen, joka tuottaa energiaa, edellyttäen, että reaktanttien reaktioenergia on> Ea.

Törmäysteoriassa, joka perustuu kaasumolekyylien kineettiseen teoriaan, todetaan seuraava.

• Kaasut koostuvat kaasumolekyyleistä, jotka ovat pienempiä kuin molekyylien väliset etäisyydet.
• Kaasumolekyylit liikkuvat aina suorassa linjassa kaikkiin suuntiin.
• Kaasumolekyylien törmäykset astian seinämiin ovat täysin joustavia, mikä tarkoittaa, että kaasumolekyylit heijastuvat takaisin menettämättä energiaa.
• Lämpötilan muutokset vaikuttavat kaasumolekyylien liikenopeuteen. Mitä korkeampi lämpötila, sitä nopeammin kaasumolekyylit liikkuvat.
• Kaasumolekyylien keskimääräinen kineettinen energia on sama samassa lämpötilassa tai niiden massa ei vaikuta siihen.
• Kemiallisen reaktion nopeuden suuruuteen vaikuttavat useat tekijät. Voimme säätää reaktionopeutta muuttamalla reaktionopeuteen vaikuttavia tekijöitä. Muista kuitenkin, että kaikilla tekijöillä ei aina ole vaikutusta kokeeseen, jossa on useita tekijöitä.

Reaktionopeuteen vaikuttavat tekijät

Reaktionopeuteen vaikuttavat tekijät

Keskittyminen

Pitoisuus liittyy törmäystiheyteen. Pitoisuus on edelleen suuri, kunnes reagoivien aineiden hiukkasia on paljon. Tämän seurauksena on mahdollista, että reagoivien hiukkasten törmäykset jatkavat suurina ja myös tehokkaat hiukkasten väliset törmäykset lisääntyvät edelleen. Niinpä vastaus oli jatkumassa edelleen salamavalossa.

Pinta-ala

Jos pinta-ala jatkuu suurena, on mahdollista, että reaktanttien välinen kontakti jatkuu myös suurena. Tämä lisää törmäysten tiheyttä siten, että myös tehokkaampia törmäyksiä tapahtuu. Tehokkaiden törmäysten tiheys, joka jatkaa kasvuaan, lisää vastausprosenttia.

Lämpötila

Kun lämpötilaa nostetaan, myös reagenssimolekyylien kineettinen energia kasvaa. Suuren kineettisen energian läsnäolo saa molekyylien välisen liikkeen jatkumaan salamana ja satunnaisena. Tämän seurauksena törmäysten tiheys on edelleen suuri, ja myös tehokkaiden törmäysten kasvu jatkuu, joten vaste on edelleen salamannopea.

Katalysaattori

Katalyytti on aine, joka voi kiihdyttää vasteenopeutta tekemättä pysyviä tai pysyviä kemiallisia muutoksia, jotta vasteen lopussa aine voidaan ottaa talteen. Katalyytit jaetaan kahteen, nimittäin homogeenisiin katalyytteihin ja heterogeenisiin katalyytteihin.

Homogeeninen katalyytti on katalyytti, jolla on sama vaihe kuin reagoivalla faasilla. Toisaalta heterogeeniset katalyytit ovat katalyyttejä, joilla on eri vaihe kuin reagoivassa faasissa. Heterogeenisiä katalyyttejä käytetään yleensä kiinteässä muodossa. Samaan aikaan reagoivat aineet ovat kaasuja.

Katalyytin kertyminen johtaa sellaisten bonusvastevaiheiden esiintymiseen, jotka jakavat toisen reitin matalammalla aktivointienergialla (Ea). Aktivointienergia (Ea) on vähimmäisenergia, joka on hallittava tai annettava hiukkaselle, jotta törmäys tuottaa vastauksen. Bonusvasteen vaiheet ovat katalyytin sitomisistunnon ja katalyytin vapautusistunnon muodossa vastauksen lopussa. Katalyytteillä on erityinen luonne, toisin sanoen ne voivat vaikuttaa vain tiettyyn vasteeseen.

Katalyytti vaikuttaa alentamaan aktivointienergiaa. Katalysaattorin läsnäolo aiheuttaa vastauksen esiintymisen useiden istuntojen aikana. Kemiallisen vasteen reaktiovaiheiden sarjaa kutsutaan vastemekanismiksi. Vastausistunnot ovat hyvin hitaita vastemekanismissa, nimittäin vastauksen nopeutta määrittävässä istunnossa.

Se on arvostelu Tietoja Knowledge.co.id-sivustosta noin Törmäysteoria, voi olla hyödyllistä.