რა ხდება ეგზოთერმული რეაქციის დროს, თუ ტემპერატურა იზრდება?

ზოგიერთი ქიმიური რეაქცია - მაგალითად, ხის დაწვა ან ტროტილის აფეთქება - სითბოს ათავისუფლებს მათ გარშემო. ქიმიკოსები ამას ეგზოთერმულ რეაქციებს უწოდებენ. ტემპერატურის მომატება გავლენას ახდენს ეგზოთერმული რეაქციაზე ორი განსხვავებული გზით: სიჩქარის შეცვლით რეაქციის და პროდუქტისა და რეაქტიულ ნივთიერებებს შორის ბალანსის შეცვლის შედეგად.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

საერთოდ, თქვენი რეაქცია დაჩქარდება, რადგან უფრო მაღალი ტემპერატურა ნიშნავს თქვენს სისტემაში მეტ სითბოს და ენერგიას. ამასთან, ზოგიერთ შემთხვევაში, ტემპერატურის ამაღლებამ შეიძლება წონასწორობა გადაიტანოს და თქვენი ზოგიერთი რეაქციის თავიდან აცილება გამოიწვიოს.

თითქმის ყველა რეაქცია უფრო სწრაფად მიდის, როგორც ტემპერატურა იზრდება - ეგზოთერმული რეაქციებიც შედის. მაგალითად, ჰაერში ჟანგბადსა და მატჩის წვერში არსებულ ქიმიკატებს შორის რეაქცია იმდენად ნელია, რომ ოთახის ტემპერატურაზე არაფერი ხდება. როდესაც მატჩის წვერს ათბობთ ყუთზე დამრტყმელის ზოლის დარტყმით, ტემპერატურა იზრდება და მასთან ერთად ხდება რეაქციის სიჩქარე, სანამ არ დაწვა ცხელი ალით. ზოგადად, რაც უფრო გაზრდით ეგზოთერმული რეაქციის ტემპერატურას, მით უფრო სწრაფად მივა ის.

ქიმიური რეაქციების უმეტესობა შეიძლება ორივე გზით გაიაროს, რაც ნიშნავს, რომ მათ შეუძლიათ წინ გადაადგილება და რეაქტივების გადაქცევა პროდუქტებად ან უკუგანვითარება და პროდუქტების რეაქტიულ ნივთიერებად გადაქცევა. როგორც რეაქცია მიდის წინ, რეაქტივები თანდათანობით იკლებს, სანამ პროდუქტები იწყებენ დაგროვებას, ამიტომ წინა რეაქცია შენელდება, ხოლო საპირისპირო რეაქცია ჩქარდება. საბოლოოდ, წინა და უკუ რეაქციების მაჩვენებლები იგივეა, ამიტომ მიუხედავად იმისა, რომ რეაქცია კვლავ ხდება, პროდუქტებისა და რეაქტორების რაოდენობა არ იცვლება. ამ სტაბილურ მდგომარეობას წონასწორობა ეწოდება.

რეაქტივების თანაფარდობა პროდუქტებთან წონასწორობის პირობებში დამოკიდებულია კონკრეტულ ქიმიურ რეაქციაზე. მაგალითად, ცეცხლის მსგავსი რამისთვის, თუ რაიმე რეაქტიული ნივთიერება ტოლია წონასწორობაზე, მაშინ როდესაც მსგავსია აზოტისა და წყალბადის რეაქცია ამიაკის შესაქმნელად, შეიძლება ბევრი რეაქტიული ნივთიერება დარჩეს წონასწორობა. ლე შატელიეს პრინციპი ძირითადად ამბობს, რომ ყველა ქიმიურ სისტემას სურს წონასწორობაზე გადასვლა და დარჩენა. თუ წონასწორობის პირობებში ქიმიურ სისტემას დაამატებთ რეაქციულ პროდუქტებს, შეიძლება ველოდოთ, რომ გარკვეული რაოდენობის პროდუქტი გარდაიქმნება რეაქტიულობებად, ხოლო თუ რეაქტორებს დაამატებთ, რეაქტივების გარკვეული რაოდენობა გადაიქცევა პროდუქტებად ისე, რომ წონასწორობა შენარჩუნებულია.

ეგზოთერმული რეაქციისთვის სითბო არსებითად რეაქციის პროდუქტია. ლე შატელიეს პრინციპის შესაბამისად, თუ ტემპერატურას გაზრდით, პროდუქციის რაოდენობას ზრდის, და ასე წონასწორობაზე წონასწორობა ისევ რეაქტიული ნივთიერებებისკენ გადააქვთ, რაც იმას ნიშნავს, რომ მეტი რეაქტივები დარჩება წონასწორობა. რაც უფრო მაღალია ტემპერატურა, მით უფრო წონასწორობის ბალანსი გადადის რეაქტორებისკენ. ცნობილი მაგალითია წყალბადსა და აზოტს შორის რეაქცია ამიაკის წარმოებაზე. რეაქცია იმდენად ნელია ოთახის ტემპერატურაზე, რომ არაფერი ხდება. თუ თქვენ გაზრდით ტემპერატურას რეაქციის დასაჩქარებლად, ამასთან, წონასწორობა ბრუნდება რეაქტორებისაკენ და წარმოიქმნება ძალიან მცირე ამიაკი.