Як температура впливає на швидкість хімічної реакції

Як температура впливає на швидкість хімічної реакції


Швидкість хімічної реакції залежить від різних факторів, і, найбільш залежною вона є від температури. Діє правило: чим вище температура, тим швидше протікає реакція. Дана особливість активно використовується в різних сферах: від енергетики до медицини. При підвищенні температури більша кількість молекул досягають значення енергії активації реакції, що і призводить до хімічної взаємодії.

Щоб хімічна реакція відбулася, необхідно, щоб взаємодіючі молекули володіли енергією активації. І якби кожна взаємодія молекул призводила до хімічної реакції, то вони відбувалися б безперервно і протікали миттєво. У реальному житті коливання молекул призводять до постійних зіткнень між ними, але не до хімічної реакції. Енергія необхідна для розриву хімічного зв 'язку між атомами, і, чим міцніше зв' язок, тим більше енергії потрібно. Енергія необхідна і для створення нових зв 'язків між атомами, і, чим складніше і надійніше нові зв' язки, тим більше енергії потрібно.

Правило Вант-Гоффа

При підвищенні температури кінетична енергія молекули збільшується, а значить, підвищується ймовірність, що ударіння призведуть до хімічної реакції. Першим цю закономірність виявив Вант-Гофф. Його правило свідчить: при підвищенні температури на 10 ° швидкість елементарної хімічної реакції збільшується в 2-4 рази. Відповідно, діє і зворотне правило: при зниженні температури швидкість хімічної реакції сповільнюється. Це правило коректне тільки для невеликих температурних інтервалів (в межах від 0 ° до 100 ° С) і для простих з 'єднань. Однак принцип залежності швидкості реакції від температури залишається незмінним для всіх типів речовин у будь-якому середовищі. Але при значному підвищенні або зниженні температури швидкість реакції перестає бути залежною, тобто температурний коефіцієнт стає рівним одиниці.

Рівняння Арреніуса

Рівняння Арреніуса є більш точним і встановлює залежність швидкості хімічної реакції від температури. Використовується в основному для складних речовин і є коректним навіть при відносно високих температурах середовища протікання хімічної реакції. Воно є одним з основних рівнянь хімічної кінетики і враховує не тільки температуру, а й особливості самих молекул, їх мінімальну кінетичну енергію активації. Отже, використовуючи його, можна отримати більш точні дані для конкретних речовин.

Хімічні правила в побуті

Добре відомо, що розчинити сіль, цукор набагато простіше в теплій воді, ніж у холодній, а при значному нагріванні вони розчиняються практично миттєво. Вологий одяг висихає швидше в теплому приміщенні, продукти краще зберігаються на холоді та ін.

Потрібно пам 'ятати, що температура один з основних, але не єдиний фактор, від якого залежить швидкість хімічної реакції. На неї впливають також тиск, особливості середовища, в яких вона протікає, присутність каталізатора або інгібітора. Сучасна хімія може досить точно контролювати швидкість хімічної реакції, враховуючи всі ці параметри.



Матеріали по темі