Teorija trkov: opredelitev in dejavniki, ki vplivajo na stopnjo reakcije

Teorija trkov: opredelitev in dejavniki, ki vplivajo na hitrost reakcij - Ste že slišali za izraz Teorija trkov? Za študente fizike to seveda ni tuj izraz. A za tiste, ki ne razumete pomena, je bolje, da si ogledate spodnji članek, da ga bolje spoznate. Poglejmo razpravo.

Teorija trkov: opredelitev in dejavniki, ki vplivajo na stopnjo reakcije

---

Teorija trkov je kvalitativna razlaga, kako pride do kemične reakcije in zakaj je hitrost reakcije lahko različna pri različnih reakcijah. Teorijo trkov je leta 1916 prvič predlagal Max Trautz. Max je izjavil, da ko delci reaktantov trčijo med seboj, le nekaj odstotkov trkov povzroči kemično spremembo, znano kot učinkovit trk.

Da bi prišlo do učinkovitega trka, mora biti usmerjenost molekularnih trkov pravilna. Usmerjenost je smer ali položaj trka medmolekularnih molekul. Pred trkom delci potrebujejo najmanjšo energijo, znano kot aktivacijska energija ali aktivacijska energija (Ea). Aktivacijska energija je najmanjša energija, potrebna za reakcijo. Ta energija se porabi za prekinitev vezi in za tvorbo novih vezi, tako da nastanejo reakcijski produkti.

Molekule v gibanju imajo kinetično energijo. Hitrejše je gibanje, večja je kinetična energija, ki se pretvori v energijo vibracij. Če je začetna kinetična energija velika, potem trčijo molekule močno vibrirajo, kar povzroči prekinitev nekaterih kemičnih vezi v molekuli. Nastajanje reakcijskih produktov se začne s prekinitvijo vezi kot prvi korak. Če pa je začetna kinetična energija majhna, bo molekula preprosto odskočila in ostala nedotaknjena. Da pride do reakcije, mora biti izpolnjena minimalna energija trka. Zato mora imeti molekula, ki trči, za reakcijo skupna kinetična energija, enaka ali večja od aktivacijske energije (Ea). Če je kinetična energija manjša od aktivacijske energije, ostane molekula nedotaknjena, zaradi česar ne pride do reakcije.

Kemične reakcije se pojavijo, ko delci reagirajočih snovi (reagentov) trčijo med seboj. Vendar ne bodo vsa trčenja, ki se bodo zgodila, povzročila nove snovi. Po popolnem trku lahko nastane nova snov. Popoln trk se imenuje učinkovit trk. Delci snovi, ki trčijo med seboj, se včasih tudi ne spremenijo takoj v izdelek. V trku najprej nastane kompleksna molekula, imenovana aktivirana kompleksna molekula. Tvorba aktivirane kompleksne molekule je povezana z aktivacijsko energijo. Aktivacijska energija (EA) je najmanjša energija trka, ki je potrebna za tvorbo aktivirane kompleksne molekule, da lahko pride do reakcije.

Osnovna teorija trkov

Trk, ki povzroči reakcijo, je trk, pri katerem imajo delci večjo energijo kot aktivacijska energija. Nižja kot je vrednost aktivacijske energije, hitreje poteka reakcija.

Reakcija P + Q → R + S se lahko pojavi, če ima P + Q minimalno aktivacijsko energijo. Obstoj minimalne aktivacijske energije omogoča trk, ki proizvaja energijo, pod pogojem, da je reakcijska energija reaktantov> Ea.

Teorija trkov, ki temelji na kinetični teoriji molekul plina, navaja naslednje.

• Plini so sestavljeni iz molekul plinov, ki so manjše od medmolekularnih razdalj.
• Molekule plinov se vedno premikajo naravnost v vse smeri.
• Trki med molekulami plina s stenami posode so popolnoma elastični, kar pomeni, da se bodo molekule plina odražale nazaj, ne da bi pri tem izgubile energijo.
• Na hitrost gibanja molekul plina vplivajo spremembe temperature. Višja kot je temperatura, hitreje se gibljejo molekule plina.
• Povprečna kinetična energija molekul plina je pri enaki temperaturi enaka ali nanjo ne vpliva njihova masa.
• Na velikost hitrosti reakcije kemijske reakcije vpliva več dejavnikov. Hitrost reakcije lahko prilagodimo s spreminjanjem dejavnikov, ki vplivajo na hitrost reakcije. Vendar ne pozabite, da na podatke eksperimenta z variacijami več dejavnikov ne vplivajo vedno vsi dejavniki.

Dejavniki, ki vplivajo na stopnjo reakcije

Dejavniki, ki vplivajo na stopnjo reakcije

Koncentracija

Koncentracija je povezana s pogostostjo trkov. Koncentracija je še vedno velika, dokler ni veliko delcev reakcijskih snovi. Posledično je možno, da bodo trki med reagirajočimi delci še naprej veliki, učinkoviti trki med delci pa se bodo še naprej povečevali. Tako je bil odziv še naprej bliskovit.

Površina

Če je površina še naprej velika, je možno, da bo tudi stik med reaktanti velik. To bo povečalo pogostost trkov, tako da bo prišlo tudi do učinkovitejših trkov. Pogostost učinkovitih trkov, ki se še naprej povečuje, bo povečala odzivnost.

Temperatura

Ko se temperatura poveča, se poveča tudi kinetična energija v molekulah reaktanta. Prisotnost velike kinetične energije povzroči, da je medmolekularno gibanje še naprej bliskovito in naključno. Posledično bo pogostost trkov še naprej velika, učinkoviti trki pa se bodo še naprej povečevali, tako da bo odziv še vedno bliskovit.

Katalizator

Katalizator je snov, ki lahko pospeši hitrost odziva, ne da bi pri tem trajno ali trajno spreminjala kemikalije, tako da je na koncu odziva snov mogoče obnoviti. Katalizatorji so razdeljeni na 2, in sicer na homogene katalizatorje in heterogene katalizatorje.

Homogeni katalizator je katalizator, ki ima enako fazo kot faza reaktantov. Po drugi strani pa so heterogeni katalizatorji katalizatorji, ki imajo drugačno fazo od faze reaktanta. Na splošno se heterogeni katalizatorji uporabljajo v trdni obliki. Medtem so reaktanti plini.

Kopičenje katalizatorja vodi do pojava dodatnih odzivnih stopenj, ki delijo drugo pot z nižjo aktivacijsko energijo (Ea). Aktivacijska energija (Ea) je najmanjša energija, ki jo mora imeti delec ali ga dati delcu, da trk povzroči odziv. Stopnje dodatnega odziva so v obliki seje vezave katalizatorja in seje sproščanja katalizatorja na koncu odziva. Katalizatorji imajo posebno naravo, to pomeni, da lahko prispevajo le k določenemu odzivu.

Katalizator deluje tako, da zmanjša aktivacijsko energijo. Prisotnost katalizatorja bo povzročila odziv v več sejah. Niz odzivnih korakov v kemičnem odzivu se imenuje odzivni mehanizem. Odzivne seje so v odzivnem mehanizmu zelo počasne, in sicer seja odziva, ki določa hitrost.

To je pregled od O Knowledge.co.id približno Teorija trkov, lahko koristno.