1. 운동 에너지 및 분자 충돌 :
* 더 높은 온도, 더 높은 에너지 : 온도를 증가 시키면 더 많은 운동 에너지가있는 분자가 제공됩니다. 이것은 그들이 더 빨리 움직이고 서로 더 자주 충돌한다는 것을 의미합니다.
* 더 많은 충돌, 더 많은 반응 : 더 많은 충돌로 인해 분자가 충분한 에너지와 충돌하여 기존의 본드를 깨고 새로운 결합을 형성 할 가능성이 높아져 반응 속도가 빠릅니다.
2. 활성화 에너지 :
* 활성화 에너지 장벽 : 모든 화학 반응은 활성화 에너지로 알려진 일정량의 에너지가 진행되어야합니다. 이 에너지는 기존 결합을 깨고 반응을 시작하는 데 필요합니다.
* 온도는 장벽을 극복합니다 : 더 높은 온도는 더 많은 분자가 활성화 에너지 장벽을 극복하기에 충분한 에너지를 가지고있어보다 성공적인 반응을 초래한다는 것을 의미합니다.
3. Arrhenius 방정식 :
* 수학적 관계 : 온도와 반응 속도의 관계는 Arrhenius 방정식에 의해 설명됩니다.
* k =ae^(-Ea/rt)
* 어디:
* k는 속도 상수입니다 (K가 높을수록 더 빠른 반응)
* A는 사전 지수 요인입니다 (충돌 빈도와 관련하여)
* EA는 활성화 에너지입니다
* R은 이상적인 가스 상수입니다
* t는 켈빈의 절대 온도입니다
4. 일반 규칙 :
* 비율을 두 배로 늘립니다 (대략) : 많은 반응의 경우, 섭씨 10 도의 온도는 반응 속도를 대략 두 배로 늘립니다. 이 경험 법칙은 보편적으로 적용 할 수 없지만 그 영향에 대한 일반적인 아이디어를 제공합니다.
예 :
* 요리 : 식품 분자를 분해하는 데 관련된 화학 반응이 가속화되기 때문에 식품은 더 높은 온도에서 더 빨리 요리합니다.
* 연소 : 온도가 증가하면 산화 반응이 가속화되므로 더 따뜻한 환경에서 화재는 더욱 격렬하게 화상을 입습니다.
* 효소 활성 : 효소, 생물학적 촉매는 활성에 대한 최적의 온도 범위를 갖는다. 이 범위 외부의 온도는 효소를 변성하고 반응 속도를 늦출 수 있습니다.
요약 :
온도는 분자 동역학 에너지를 증가시켜 화학 반응 속도에 직접 영향을 미쳐 분자가 활성화 에너지 장벽을 극복하고 반응하기가 더 쉬워집니다. Arrhenius 방정식은이 관계를 수학적으로 설명합니다.
