ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Зависимость скорости реакции от температуры и от природы реагирующих веществ из "Общая химия Издание 22" На это надо затратить определен1 ую энергию. Если сталкивающиеся молекулы не обладают такой энергией, то столкновение будет неэффективным—не приведет к образованию новой молекулы. Если же кинетическая энергия сталкивающихся молекул достаточна для ослабления или разрыва связей, то столкновение может привести к перестройке атомов и к образованию молекулы нового вещества. [c.175] С ростом температуры число активных молекул возрастает. Отсюда следует, что и скорость химической реакции должна увеличиваться с повышением температуры. Действительно, при возрастании температуры химические реакции протекают быстрее. [c.175] Для того чтобы лучше понять ускоряющее действие температуры на химические реакции, рассмотрим, как распределяются молекулы вещества по величине их энергии. В качестве примера на рис. 63 показано такое распределение для газа, находящегося при постоянной температуре. По горизонтальной оси oтлoиieнa энергия Е одной молекулы газа, а по вертикальной — доля общего числа молекул, обладающих энергией, лежащей в узком интервале от до 4-Д , деленная на величину этого интервала t E. Если общее число молекул газа обозначить через М, а их долю, обладающую энергией, лежащей в указанном интервале, через М/М, то откладываемая по оси ординат величина будет равна Д/У/Л ЛЯ. [c.175] Как изменится кривая при изменении температуры На рнс. 61 показаны две кривые, отвечающие одному и тому же количеству газа, находящегося при температурах Ti и Т2 (Т2 Ti). Видно, что кривая, относящаяся к температуре Гг, смещена вправо — в сторону более высоких энергий. [c.176] Если на рис. 64 отметить энергию активации Е какой-либо реакции, протекающей с участием данного газа, то будет видно, что ДОЛЛ молекул газа, энергия которых превышает а, резко возрастает с повышением температуры. [c.176] Возрастание скорости реакции с ростом те.мпературы принято характеризовать температурным коэффициентом скорости реакции — числом, показывающим, во сколько раз возрастает скорость данной реакции при повышении температуры системы на 10 градусов. Температурный коэффициент различных реакций различен. При обычных температурах его значение для, большинства реакций лежит в пределах от 2 до 4. Это на первый взгляд иебольщое значенпе температурного коэффициента обус. [c.176] Энергия активации различных реакций различна. Ее величина является тем фактором, посредством которого сказывается влияние природы реагирующих веществ на скорость реакции. Для некоторых реакций энергия активации мала, для других, наоборот, велика. [c.177] Если энергия активации очень мала (меньше 40 кДж/моль), то это означает, что значительная часть столкновений между ча-стнцами реагирующих веществ приводит к реакции. Скорость такой реакции велика. Примером реакций, энергия активации которых ничтожно мала, могут служить ионные реакции в растворах, сводящиеся обычно к взаимодействию разноименно заряженных ионов опыт показывает, что такие реакции протекают практически мгновенно. [c.177] Эта реакция при обычных температурах протекает столь медленно, что заметить ее протекание практически невозможно. [c.177] Наконец, если энергия активации реакции не очень мала и на очень велика (40—120 кДж/моль), то такая реакция будет протекать не очень быстро и не очень медленно. Скорость такой реакции можно измерить. Примером реакции, протекающей с измеримой скоростью, может служить приведенная выше реакция разрушения тиосульфата натрия серной кислотой (см. стр. 171). [c.177] Реакции, требующие для своего протекания заметной энергин активации, начинаются с разрыва или с ослабления связей между атомами в молекулах исходных веществ. При этом вещества переходят в неустойчивое промежуточное состояние, характери-зуюп ееся большим запасом энергии. Это состоянне называется активированным комплексом. Именно для его образования и необходима энергия активации. Неустойчивый активированный комплекс существует очень короткое время. Он распадается с образованием продуктов реакции при этом энергия выделяется. [c.177] Активированный комплекс возникает в качестве промежуточ ного состояния в ходе как прямой, так и обратной реакции. Энергетически он отличается от исходных веществ на величину энергии активации прямой реакции, а от конечных — на энергию активации обратрюй реакции. Эти соотношения показаны на рис. 65 видно, что разность энергий активации прямой и обратной реакции равна тепловому эффекту реакции. [c.178] Вернуться к основной статье