Nima uchun barcha mumkin bo'lgan kimyoviy reaktsiyalar hali sodir bo'lmagan? Faollashtirish energiyasi. Kimyoviy reaksiya tezligi haqida tushuncha

Nima uchun barcha mumkin bo'lgan kimyoviy reaktsiyalar hali sodir bo'lmagan? Faollashtirish energiyasi. Kimyoviy reaksiya tezligi haqida tushuncha.
Tenglama bo'yicha ma'lum gazsimon moddalar A va B o'rtasida yopiq idishda sodir bo'ladigan reaktsiyani ko'rib chiqing:
A + B = C
A va B molekulalari bir-biri bilan reaksiyaga kirishishi uchun avvalo ular to'qnashishi kerak. Bundan tashqari, to'qnashuv juda baquvvat bo'lishi kerak. A va B molekulalarida saqlanadigan energiya ma'lum qiymatdan katta bo'lishi kerak - aks holda ular reaksiyaga kirishmasdan bir-birlarini shunchaki qaytaradilar (9-5a-rasm). Agar to'qnashuv energiyasi etarli bo'lsa, B mahsuloti hosil bo'ladi (9-5b-rasm).

Guruch. 9-5. a) Reaktivlarning molekulalari to'qnashuvdan keyin kimyoviy reaksiyaga kirishmaydi, chunki molekulalarning energiyasi etarli emas. b) A va B molekulalarining energiyasi ular orasidagi to'qnashuv natijasida S mahsulot hosil bo'lishi bilan kimyoviy reaksiyaga kirishishi uchun etarli.
Molekulalarning "energiyasi" o'lchovi, masalan, gaz harorati oshishi bilan ortib borayotgan harakat tezligi bo'lishi mumkin. Aytgancha, biz issiqlik yoki sovuqni bizni o'rab turgan atmosferaning "tez" yoki "sekin" molekulalarining terimiz bilan to'qnashuvi natijasida aniq his qilamiz .
Biroq, ma'lum bir haroratda barcha molekulalar bir xil energiyaga ega emas va bir xil tezlikda harakat qiladi. Molekulalarning tezlik bo'yicha taqsimlanishi, shuning uchun energiya jihatidan ham mavjud. Molekulalarning faqat bir qismi juda past yoki juda yuqori tezlikda harakat qiladi, lekin ularning aksariyati qandaydir o'rtacha tezlikda harakat qiladi (9-6-rasm). Har bir o'ziga xos reaksiya uchun saqlanadigan energiya ma'lum chegaradan yuqori bo'lgan molekulalarning faqat o'sha qismi reaksiyaga kirishishi mumkin (bu maydon 9-6-rasmda soyalangan).
G uruch. 9-6. Muayyan haroratda molekulalarning energiya taqsimoti. Gorizontal o'q bo'ylab molekulalarning energiyasi chiziladi. Vertikal o'q ma'lum energiya molekulalarining sonini ko'rsatadi. E _min qiymati ma'lum bir kimyoviy reaksiyaga kirishi uchun molekula bo'lishi kerak bo'lgan minimal energiyani ifodalaydi. Bunday "faol" molekulalar soni egri chiziq ostidagi soyali maydonga mutanosibdir.

V aziyatni 2.7-bandda yana bir marta keltirilgan oddiy misol bilan tushuntirish mumkin: ko'plab mashinalar shahar ko'chalari bo'ylab harakatlanmoqda va ularning faqat kichik bir qismi juda past tezlikda harakatlanmoqda yoki aksincha, juda yuqori tezlikda. Transportning asosiy massasi shahar bo'ylab o'rtacha (juda yuqori emas va juda past emas) tezlikda harakatlanadi. Reaksiya idishida molekulalar tezligi (va energiya jihatidan) ham notekis taqsimlanadi. To'qnashayotgan molekulalarning faqat bir qismi kimyoviy reaksiya uchun zarur energiyaga ega.

** Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, normal sharoitda gaz molekulalari bir-biri bilan juda tez-tez to'qnashadi. Biroq, biz ko'rib turganimizdek, A va B molekulalarining barcha to'qnashuvlari ular o'rtasida kimyoviy reaktsiyaga olib kelmaydi. Molekulalarning muhim qismi shakldagi soyaga o'tish uchun muvaffaqiyatli to'qnashuvni "kutishadi". 9-6 maydon. Molekulalar tomonidan energiya olishning bunday usuli molekulalarning termal faollashuvi deb ataladi. Ammo bu yo'l yagona emas. Misol uchun, agar A molekulasi qandaydir ekzotermik reaksiya natijasida endigina hosil bo'lgan bo'lsa va atrof-muhitga energiya berishga hali ulgurmagan bo'lsa, u keyingi reaktsiyalar uchun faollashadi. Bunday faollashuv boshqa molekulalar bilan to'qnashuvni talab qilmaydi va kimyoviy faollashuv deb ataladi . Molekulalarni to'qnashuvsiz faollashtirishning yana bir usuli bu ularning yorug'lik energiyasini singdirishidir. Ammo, shuni ta'kidlaymizki, biz kuzatayotgan reaktsiyalarning aksariyatida faollashgan molekulalar "faol" molekulalarning asosiy qismiga nisbatan ozchilikni tashkil qiladi.
Bundan muhim xulosa kelib chiqadi: hech qanday kimyoviy reaktsiya bir zumda (barcha molekulalar o'rtasida) sodir bo'lmaydi, chunki ularning katta qismi buning uchun etarli energiyaga ega emas. Shuning uchun har bir kimyoviy reaksiya ma'lum bir chekli RATEda sodir bo'ladi. Reaktsiya tezligi ostida biz vaqt birligida boshqa molekulalar bilan kimyoviy o'zaro ta'sirga kirishadigan molekulalar sonini tushunamiz. Bu miqdordagi molekulalarni MOLESda ifodalash va aralashmaning birlik hajmiga murojaat qilish qulay.