충돌 이론
화학 반응이 어떻게 일어나는지 항상 추측합니까? 응답이 발생하기위한 전제 조건은 무엇입니까? 상황이 충족 되더라도 응답이 발생하는 것이 확실합니까? 충돌 이론은 이러한 모든 문제에 대한 해결책입니다. 따라서 먼저 충돌 이론을 이해하고 충돌 이론에 설명 된 조건에 대해 더 많이 연구하겠습니다.
오늘날의 빠른 변화의 세계에서 화학 공정 및 관련 동역학의 충돌 이론이 실질적으로 발전했습니다. 화학 반응은 식수 용기에서 제철소, 가장 빠른 자동차 및 인위적으로 생성 된 생물학적 임플란트에 이르기까지 모든 것에 존재합니다.
1916-1918 년 William Lewis와 Max Trautz는 이러한 화학 반응을 더 잘 이해하기 위해“화학 반응에 대한 충돌 이론 정의”를 발명했습니다. 충돌 이론을 깊이 살펴 보겠습니다.
충돌 이론이란 무엇입니까?
충돌 이론은 화학 반응의 속도, 특히 가스와 관련된 속도를 결정합니다. 충돌 이론은 화학적 반응이 일어나기 위해 화학적으로 반응하는 화합물과 요소의 원자 또는 분자가 서로 만나거나 서로 붕괴되어야한다고 가정한다.
그러나 모든 접촉이 화학적 조정으로 이어지는 것은 아닙니다. 반응의 활성화 에너지와 동등한 최소 수준의 내부 에너지를 갖도록 구성 요소가 모여 화학적 변화가 발생합니다.
둘째, 충돌 원자 또는 분자는 필수 원자 및 전자 재 배열을위한 공간을 허용하기 위해 서로 연결되어야합니다. 따라서, 충돌 가설은 화학 반응의 속도가 입자들 사이의 충돌 빈도에 비례한다는 것을 나타낸다.
화합물 및 원소의 분자 또는 원자 충돌은 가스에 대한 확실성으로 만 결정될 수 있기 때문에 (충돌 이론 하에서) 충돌 이론은 기체 상 반응에만 적용됩니다.
충돌 이론은 화학 반응이 어떻게 발생하는지, 왜 다양한 반응이 다른 속도로 발생하는지에 대해 설명합니다. 이론은 다음을 설명합니다.
- 반응 화합물의 분자 또는 원자는 화학 반응을 시작하기 위해 서로 상호 작용해야합니다.
- 화학 반응을 성공적으로 수행하려면 상호 작용 화합물의 분자 또는 원자는 분자의 결합에서 파괴를 생성하기에 충분한 에너지를 가져야합니다.
- 온도가 높아지면 분자가 더 빨리 이동하고 더욱 심하게 충돌하여 결합 조각화 및 재 배열의 가능성을 크게 높여줍니다.
- 중립 분자 반응은 하나 이상의 결합을 늘리거나 구부리거나 변형시키는 데 필요한 활성화 에너지를 얻을 때까지 발생할 수 없습니다.
| 호기심으로 충분히
활성화 에너지는 화학 반응에 저항 해야하는 총 에너지의 양입니다. 화학 반응을 시작하는 데 필요한 최소의 에너지입니다. |
충돌 이론이란 무엇입니까? :설명
앞에서 설명한 바와 같이, 충돌 이론 정의는 질적으로 화학 반응이 어떻게 발생하는지, 그리고 다양한 화학 반응이 다른 속도로 발생하는 이유를 설명합니다. 다음과 같은 간단한 이질적인 단계를 확인하십시오 :
A와 B의 두 분자가있는 것으로 간주하십시오. A와 B는 기존 결합이 용해 될 정도로 충분히 가까워 야하며 반응을 일으키기 위해 새로운 제품을 만들기 위해 필요한 새로운 제품의 개발을 고려하십시오.
가스에서 A와 B 사이의 충돌 속도는 농도에 비례합니다. A의 농도가 두 배가되면 A 및 B 충돌 빈도는 두 배가됩니다. B의 농도를 증가시키는 것은 동일한 효과를 얻습니다.
분자가 충돌하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 그것들은 프로세스가 이루어지기 위해 정확한 방식으로 지향되어야합니다. 분자는 적절한면에서 충돌해야합니다. 접촉은 그렇지 않은 경우 화학 반응을 일으키지 않습니다.
화학 반응이 발생하기 위해서는 분자의 충돌 에너지가 반응의 활성화 에너지보다 크거나 동일해야합니다. 이 강도가 존재하지 않으면 화학 반응이 발생하지 않습니다. 분자가 기존 채권을 분해하고 새로운 채권을 만드는 데 필요한 에너지는 새로운 제품을 만드는 데 중요한 역할을합니다.
이 에너지는 화학 반응을 수행하기 위해 분자의 운동 에너지로 알려져 있습니다. 이 운동 에너지가 활성화 에너지와 같거나 높지 않으면 화학 반응이 진행되지 않습니다.
충돌 이론의 온도 의존성
적절한 열 에너지는 화합물 또는 요소에서 원자 및 분자의 이동성 방향과 관련이 있습니다.
열 온도가 높을수록 분자 나 원자가 더 신속하게 움직이고 더 폭력적으로 충돌하여 결합 파괴의 가능성이 높아집니다. 열 에너지는 종종 활성화 에너지를 제공하는 데 사용됩니다.
화학 반응이 마무리되고 신제품이 형성됨에 따라 활성화 에너지는 진동 에너지로 수집되어 열로 즉시 배출됩니다. 결과적으로 분자는 반응의 활성화 에너지보다 큰 에너지와 충돌해야합니다.
충돌 이론은 반응 속도를 예측합니다.
이질적인 기본 화학 반응의 경우 a + b → 신제품 ,
반응 속도는 rate =z ab 입니다 e
여기서 ZAB는 두 반응물 A와 B 및 E -EA/RT 사이의 충돌 빈도를 나타냅니다. 다른 화학 반응의 속도가 크게 변하는 이유입니다. 각 화학 반응에는 반응 주파수가 다르고 활성화 에너지가 있습니다.
효과적인 충돌은 충돌 이론의 모든 요구 사항을 충족시키고 새로운 제품을 형성합니다. 따라서, 적절한 분자 배향 및 활성화 에너지는 충돌 이론에서 두 가지 중요한 요구 사항이다.
| 자신을 테스트하십시오
q. 충돌 이론에서 진행하기 위해 화학 반응에 필요한 조건을 언급하십시오.
ans : 다음은 화학 반응이 진행되는 데 필요한 조건입니다.
- 원자 또는 분자가 접촉해야합니다.
- 원자 또는 분자는 올바르게 방향을 배향해야하므로 오른쪽에서 파업해야합니다.
- 충격 분자는 화학 반응의 활성화 에너지보다 높거나 동등한 운동 에너지와 충돌해야합니다.
- 분자들 사이의 결합 단편화 가능성을 높이려면 열 에너지 형태로 변환하기에 충분한 운동 에너지가 있어야합니다.
결과적으로 모든 기준이 충족되면 충돌이 발생합니다. |
Arrhenius 방정식
Arrhenius 방정식은 화학 반응의 가속도에 온도의 영향을 정량화하고 반응 속도 상수를 계산하는 데 사용되는 모든 추론 표현의 기초로 작용하는 수학적 진술입니다. 반응 속도 상수는 K이며, 반응을 일으키는 방식으로 분자와 원자가 접촉하는 속도는 A이고, 화학 반응의 활성화 에너지는 E이고, 일반 가스 상수는 R (8.314 Joules/Kelvin/Mole)이며 실제 온도는 T입니다.
k =aexp (-e/rt),
화학 반응 온도의 경미한 상승은 반응 속도 상수의 크기를 크게 증가시킬 것임을 나타냅니다.
J.J. 후드는 온도로 다양한 공정의 속도 상수의 변동을 연구 한 후 Arrhenius 방정식을 개발했습니다. 이 방정식은 스웨덴 화학자 인 Svante Arrhenius의 이름을 따서 명명되었으며, 그는 실질적으로 모든 유형의 반응에 적용됨을 보여주었습니다. 열역학적 평형 상수에 대한 방정식과 달리, 그는 또한 방정식에 대한 이론적 기초를 제공했다. 나중에 화학 반응의 전이 상태 및 충돌 이론은 숫자 상수 A와 E가 기본 화학 공정을 반영하는 수량임을 입증 하였다.
결론
따라서 앞의 기사를 읽은 후 학생들은 충돌 이론이 무엇인지 이해해야합니다. 화학 반응의 속도, 특히 가스와 관련된 속도를 추정하는 데 사용되는 이론입니다.
충돌 가설의 정의에 따르면, 화학 반응이 발생하기 위해서, 반응 요소 또는 화합물의 구성 요소 (원자 또는 분자)가 서로 접촉해야한다.
그러나 충돌 이론 정의는 화학적 변화를 초래할 필요가 없습니다. 충돌은 성분이 모여 반응의 활성화 에너지와 동일한 최소의 내부 에너지를 갖기 위해 모여 화학적 변화를 일으킬 것입니다.
. 자주 묻는 질문
1. 화학 반응은 정확히 무엇입니까?
ans. 화학 반응은 하나 이상의 화합물 또는 요소 (화학 반응물이라고도 함)를 최종 생성물로 알려진 하나 이상의 다른 새로운 화합물 또는 요소로 변환하는 공정 또는 기술입니다. 이러한 물질의 예는 화합물과 요소입니다. 화학 반응은 반응물 분자의 성분 원자를 재구성하여 다양한 생성물을 생산합니다.
화학 반응은 혁신, 사회 및 삶에 필수적입니다. 지구의 기원은 이러한 화학 반응, 환경 및 해양 및 모든 생물학적 시스템에서 작동하는 다양한 복잡한 반응을 기반으로합니다. 이러한 화학 반응에 의존합니다.
2 질량 행동 법칙을 설명하십시오.
ans. 질량 작용의 법칙에 따르면, 화학 반응은 항상 반응성 성분 생성물의 질량에 비례하며, 각 질량은 화학 방정식에서 발생하는 지수와 동일한 전력으로 증가합니다. 이 법은 1864 년에서 1879 년 사이에 노르웨이의 과학자 Peter Waage와 Cato M. Guldberg에 의해 발명되었지만, 현재는 전적으로 역사적 관련성이 있습니다. 이 법은 화학 반응에 대한 올바른 평형 방정식을 결정하는 데 도움이되었지만 이제는이 속도가 기본 반응에 대해서만 독점적으로 표현되는 것으로 알려져 있습니다.
. 3. 충돌 이론은 어떻게 작동합니까?
ans. 충돌 이론이 효과적으로 기능하기 위해, 반응물의 분자는 단단한 구체로 여겨지고, 화학 반응은 이러한 모든 강성 분자 구가 서로 상호 작용할 때만 진행되는 것으로 간주된다. 그러나 모든 충돌이 반드시 신제품을 형성하는 것은 아니라는 점에 유의해야한다. 상호 작용 분자의 적절한 방향 및 활성화 에너지는 제품의 출현에 기여할 충돌을위한 전제 조건을 확립합니다.
