1. 충돌 이론 및 활성화 에너지 :
* 충돌 : 반응은 분자가 충분한 에너지와 충돌하여 기존의 본드를 깨고 새로운 결합을 형성 할 때 발생합니다.
* 활성화 에너지 (EA) : 이것은 분자가 반응하는 데 필요한 최소 에너지입니다.
* 온도의 역할 : 온도가 높을수록 분자의 평균 운동 에너지를 증가시켜 다음으로 이어집니다.
* 더 자주 충돌 : 분자는 더 빨리 움직이고 더 자주 충돌합니다.
* 더 높은 에너지 충돌 : 더 많은 충돌은 활성화 에너지 장벽을 극복하기에 충분한 에너지를 가지고 있습니다.
2. Arrhenius 방정식 :
이 방정식은 온도와 반응 속도 사이의 관계를 수학적으로 정량화합니다.
* k =a * exp (-ea/rt)
* k : 속도 상수 (반응 속도의 측정)
* a : 사전 지수 요인 (충돌 주파수 관련)
* ea : 활성화 에너지
* r : 이상적인 가스 상수
* t : 켈빈의 온도
3. 반응 순서에 미치는 영향 :
온도는 반응 순서를 직접 변경하지는 않지만 (화학량 론적 및 메커니즘에 의해 결정됨) 여러 가지 방법으로 간접적으로 영향을 줄 수 있습니다.
* 더 빠른 속도 : 더 높은 온도는 일반적으로 더 빠른 반응으로 이어집니다. 이로 인해 반응이 너무 빨리 진행되어 속도를 정확하게 측정하기 위해 반응 순서를 실험적으로 결정하기가 더 어려워 질 수 있습니다.
* 평형 변화 : 가역적 반응의 경우 온도 변화는 평형 위치를 이동하여 다른 온도에서 명백한 순서의 변화를 초래할 수 있습니다.
* 경쟁 반응 : 다수의 반응이 동시에 발생하는 경우 온도는 이러한 반응의 상대적 속도에 영향을 미쳐 전체 관찰 된 반응 순서에 영향을 줄 수 있습니다.
4. 예 :
* N2O5의 분해 : 이 반응은 1 차입니다. 온도가 증가하면 속도가 크게 증가하지만 순서는 동일하게 유지됩니다.
* 에틸렌의 수소화 : 이 반응은 촉매의 표면 포화로 인해 고온에서 0 차 안정이다. 표면이 덜 포화 될 때 온도를 낮추면 순서가 변경 될 수 있습니다.
요약 :
온도는 반응 속도에 영향을 미치는 강력한 요소입니다. 반응 순서 자체를 변경하지는 않지만 충돌 주파수, 활성화 에너지 및 경쟁 반응의 상대적 비율에 미치는 영향을 통해 순서를 측정하고 이해하는 방법에 크게 영향을 줄 수 있습니다.
