როგორ მოქმედებს ტემპერატურა რეაქციის სიჩქარეზე?

ქიმიური რეაქციები ყველგან არის თქვენს გარშემო და თქვენს შიგნით. ბიოქიმიური რეაქციების გარდა, რომლებიც საშუალებას გაძლევთ გარდაქმნოთ მოლეკულები, რომელსაც ჭამთ და ისუნთქავთ გამოსაყენებელ ენერგიად, არსებობს სამრეწველო ლაბორატორიები მსოფლიოს ქალაქებში, რომლებიც აწარმოებენ ქიმიკატებს, აგრეთვე პროდუქტებს, რომლებიც მათი ქიმიკატების გამოყენებას ემსახურებიან წარმოება.

რეაქციის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი ასპექტი, გარდა წარმოებული პროდუქტისა და პროდუქტებისა და რეაქტიული ნივთიერებების სათანადო მარაგისა, არის ის, თუ რამდენად სწრაფად შეიძლება მოსალოდნელი იყოს რეაქცია. ამან შეიძლება გავლენა იქონიოს უსაფრთხოებაზე, პროდუქტის ხარისხზე და სხვა შედეგებზე. რეაქციის სიჩქარეზე მოქმედი ერთ-ერთი ფაქტორი, რომლის შეცვლა ლაბორატორიაში უმეტეს შემთხვევაში მარტივია, არის ტემპერატურა. ტემპერატურის გავლენა რეაქციის სიჩქარეზე შეიძლება დიდი გავლენა იქონიოს.

ერთი წუთით იფიქრეთ იმაზე, თუ როგორ შეიძლება ტემპერატურა მოახდინოს რეაქციის სიჩქარეზე გავლენა და წაიკითხეთ მეტი ინფორმაცია იმის შესახებ, თუ რა შეიძლება დააჩქაროს ან შეანელოთ ქიმიური რეაქციები.

ტემპერატურის გავლენა რეაქციის სიჩქარეზე მხოლოდ ერთია, რამაც შეიძლება გავლენა მოახდინოს რეაქციის მიმდინარეობაზე, ანუ რა რეაქტივები არსებობს, სწრაფად გარდაიქმნება პროდუქტებად. რა თქმა უნდა, ამ ფაქტორებიდან მრავალი აქტიურია ნებისმიერ დროს და შეიძლება ჰქონდეს კონკურენტული გავლენა მოცემული რეაქციის საერთო სიჩქარეზე.

• რეაქტორის კონცენტრაცია: რაც უფრო კონცენტრირებულია ხსნარი, მით უფრო სწრაფია სიჩქარე. გაზებისთვის წნევის გაზრდას არაპირდაპირი გზით აქვს ეს ეფექტი კონცენტრაციის ამაღლებით.
• რეაქტორების ფიზიკური მდგომარეობა: ხსნარში ჩაყრილი ფხვნილები უფრო სწრაფად რეაგირებენ ვიდრე მყარი მოცულობები, როგორც ტაბლეტები, რადგან ისინი უფრო მეტ ზედაპირს ამჟღავნებენ რეაქციების დაუყოვნებლად წარმოქმნისთვის.
• კატალიზატორის ან ინჰიბიტორის არსებობა, ტიპი და კონცენტრაცია: კატალიზატორი აჩქარებს რეაქციას, ინჰიბიტორები კი ანელებს მათ.
• Მსუბუქი: მოცემული ტალღის სიგრძის სინათლემ შეიძლება დააჩქაროს ზოგიერთი რეაქცია.
• ტემპერატურა: ყველაზე მეტი რეაქცია ტემპერატურის მატებასთან ერთად ჩქარდება და თქვენ გაიგებთ რატომ.
  

როგორც წესი, 10 ° C ტემპერატურის მომატება აორმაგებს რეაქციის სიჩქარეს. რატომ შეიძლება ტემპერატურის მატებამ შეცვალოს ქიმიური რეაქციის სიჩქარე?

თუ ფიქრობთ, რომ ეს იმიტომ ხდება, რომ ჩართული მოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ, როდესაც ტემპერატურა უფრო მაღალია, თქვენ სწორ გზაზე დგახართ. ტემპერატურა სინამდვილეში მოძრაობაში მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგიის საზომია.

მოძრაობის მოლეკულები მოძრაობაში რჩებიან, სანამ არ განიცდიან გარე ძალას, და როდესაც სხვადასხვა რეაქტიული მოლეკულები ერთმანეთში აირია, მათ ერთმანეთის გარდა ბევრი არაფერი აქვთ.

როდესაც ტემპერატურა იზრდება, ატომური ან მოლეკულური შეჯახებების რაოდენობა იზრდება მოლეკულებს შორის. მაგრამ ტემპერატურის რეაქციის სიჩქარის ცვლილება არ არის მხოლოდ ტემპერატურის ფუნქცია; ამის ნაცვლად, ტემპერატურის ზრდა რეალურად აისახება რეაქციების სიჩქარეზე (დაწერილი k) პროგნოზირებადი გზით.

მოლეკულების შეჯახებისას მათ შეუძლიათ უამრავი რამ გააკეთონ. იგივე ითქმის ნებისმიერ ორ ობიექტზე, რომლებიც რეალურ სამყაროში ხვდებიან ერთმანეთს. თუ ბრმად მიჰყავდათ ავტოსადგომს, ცდილობდა თქვენი მანქანა შემთხვევით მოთავსებულიყო პარკინგის ადგილების გარეშე ტროტუარზე მდებარე ხაზებზე თქვენ გექნებათ წარმატების შედარებით მცირე შანსი ავტომანქანის გადასაადგილებლად სწორად მაგრამ თუ ეს უფრო სწრაფად გააკეთე, უფრო მეტი გექნებოდა სულ წარმატებები, თუნდაც თქვენი შეცდომა კურსი იგივე დარჩა.

ეს არის ერთგვარი, რა ხდება რეაქტიული მოლეკულების შეჯახებისას. მათ უნდა დაეჯახონ, რომ ერთმანეთთან ახლოს იყვნენ და ურთიერთქმედებენ, თუმცა ეს პირობა აუცილებელია, ეს არ არის საკმარისი. მოლეკულები ასევე უნდა იყოს ოპტიმალური ორიენტაცია სივრცეში, რომ გამოიწვიოს რეაქცია.

დაბოლოს, ტემპერატურის გავლენა რეაქციის სიჩქარეზე განისაზღვრება მისი ზემოქმედებით სიჩქარეზე მუდმივ k, რაც თავის მხრივ დამოკიდებულია აქტივაციის ენერგია E_ა მოცემული რეაქციის შესახებ. უფრო მაღალი ტემპერატურა დაინახავს, ​​რომ მოლეკულების უფრო მეტ ნაწილს მიაღწევს ამ მინიმალურ კინეტიკური ენერგიას, რომელიც საჭიროა რეაქციის დასაწყებად.