改变反应条件
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
- 化学反应的速率取决于以下因素:
- 碰撞频率
- 碰撞能量
- 活化能
- 最终,反应速率取决于单位时间内发生的成功/有效碰撞的数量
- 一个成功/有效碰撞粒子碰撞的方向是否正确,是否有足够的能量发生化学反应
- 一个不成功/ Ineffective碰撞是当粒子以错误的方向碰撞还是当它们没有足够的能量反弹而不会引起化学反应
(a)表示由于粒子没有足够的能量而导致的无效碰撞,而(b)表示粒子有正确的方向和足够的能量发生化学反应的有效碰撞
碰撞频率
- 如果两个粒子之间要发生化学反应,它们必须首先碰撞
- 系统中单位时间内粒子之间的碰撞次数称为thE碰撞频率
- 的碰撞频率可以通过以下方式改变:
- 改变了浓度反应物的
- 浓度的增加将意味着在相同体积/数量的空间中有更多的粒子可以反应,从而导致更频繁、更成功的碰撞
- 改变总数压力
- 增加压力意味着粒子数量不变,但体积更小,从而导致更频繁、更成功的碰撞
- 改变了温度
- 这将增加反应粒子的动能,最终导致更频繁、更成功的碰撞
- 改变了大小反应粒子的
- 这是通过增加表面积这意味着在相同体积/数量的空间中有更多的粒子可以反应,从而导致更频繁、更成功的碰撞
- 改变了浓度反应物的
碰撞能量
- 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
活化能
- 为了使反应发生,反应物粒子需要克服最小的能量
- 这种能量叫做活化能(E一个)
- 在放热反应,反应物的能量比生成物高
- 在吸热反应,反应物的能量比生成物低
- 因此,E一个在吸热反应是不是比放热反应中要大
由图可知,放热反应中反应物的能量高于生成物,因此反应物越过能垒所需的能量相对较小
从图中可以看出,在吸热反应中,反应物的能量比生成物低,所以反应物越过能垒所需的能量比较大
- 即使粒子以相同的方向相互碰撞,如果它们不具有对应于E一个这个反应会不发生
- 因此,对于碰撞来说有效的反应物粒子必须以正确的方向碰撞和具有等于的最小能量E一个这种反应
- 反应的成功与否可以用反应速率来衡量,反应速率可以通过测量:
- 反应物损失的量
- 形成的产物量
- 发生特定颜色变化所需的时间
- 形成一定数量的沉淀物所需要的时间