碰撞理论
碰撞理论
- 当反应物聚集在一起时,它们所拥有的动能意味着它们的粒子会发生碰撞,其中一些碰撞会导致化学键断裂,一些新的化学键形成
- 增加成功碰撞的次数意味着更大比例的反应物粒子碰撞形成产物分子
- 我们可以用碰撞理论来解释为什么这些因素会影响反应速率
- 并不是所有的碰撞都会产生化学反应
- 大多数碰撞的结果只是相互碰撞的粒子相互反弹
- 不产生反应的碰撞称为不成功的碰撞
- 不成功的碰撞当碰撞的物质没有足够的能量来打破必要的化学键时发生
- 如果它们没有足够的能量,碰撞就不会产生化学反应
- 如果它们有足够的能量,它们就会发生反应,碰撞就会成功
碰撞理论有助于解释粒子发生化学反应时的能量过程
解释利率
- 有几个因素可以影响反应的速度。这些都是:
- 浓度溶液中的反应物
- 温度反应发生的时间
- 表面固体反应物的面积
- 这些因素的变化直接影响反应速率
溶液浓度
该图显示(b)中粒子的浓度较高,这意味着在相同的体积中比(a)有更多的粒子,因此反应粒子之间的碰撞数量增加,导致反应速率增加
解释:
- 增加溶液的浓度会增加反应的速率
- 这是因为在给定的体积内会有更多的反应物粒子,允许每秒更频繁和更成功的碰撞
- 如果粒子数量翻倍,每秒的碰撞次数也会翻倍
- 碰撞的次数是成比例的到粒子的数量
温度
温度的升高导致粒子动能的增加。成功碰撞的次数增加了
解释:
- 温度升高,反应速率也会增加
- 这是因为粒子的动能将大于所需的活化能,因此每秒会有更频繁和成功的碰撞,增加了反应速率
- 温度对碰撞的影响不像浓度或表面积那么直接;温度的小幅升高引起速率的大幅增加
- 对于水和气体体系,一个粗略的经验法则是,温度每增加10度(开尔文),反应速率大约翻倍
固体的表面积
表面积的增加意味着每秒更多的碰撞
解释:
- 随着a表面积的增加固体反应物,反应速率将增加
- 这是因为表面积的粒子是否会暴露在另一种反应物中,每秒产生更多的碰撞
- 如果表面积翻倍,每秒的碰撞次数也会翻倍
表面积和颗粒大小
图表显示,表面积随着颗粒尺寸的减小而增加。A 2厘米3.立方体的表面积为24厘米2同样的立方体切成8个立方体,表面积为48厘米2
考试技巧
你应该能够回忆起改变浓度、压力、温度和表面积是如何影响反应速率的