운동 및 충돌 이론
* 운동 에너지 : 분자는 끊임없이 움직이고 있습니다. 온도는이 분자의 평균 운동 에너지의 척도입니다. 온도가 높을수록 평균 운동 에너지가 높아집니다.
* 충돌 주파수 : 반응이 발생하려면 반응물 분자가 충돌해야합니다. 운동 에너지가 증가하면 더 빈번한 충돌이 발생합니다.
* 활성화 에너지 : 모든 반응에는 활성화 에너지 장벽이 있습니다. 이것은 분자가 충돌 할 때 반응하는 데 필요한 최소 에너지입니다.
* 효과적인 충돌 : 모든 충돌이 효과적인 것은 아닙니다. 활성화 에너지 장벽을 극복하기에 충분한 에너지와의 충돌만이 반응을 초래할 것입니다.
온도가 반응 속도를 증가시키는 방법
1. 충돌 주파수 증가 : 온도가 높을수록 분자가 더 빠르게 움직여서 단위당 더 많은 충돌이 발생합니다. 이것은 성공적인 충돌 가능성을 증가시킵니다.
2. 충분한 에너지를 가진 더 많은 분자 : 더 높은 온도의 경우, 더 많은 분자는 에너지 장벽을 극복하기 위해 필요한 활성화 에너지를 가지고 있습니다. 이로 인해보다 효과적인 충돌과 더 빠른 반응 속도가 발생합니다.
시각적 비유
언덕 위로 무거운 공을 굴려고한다고 상상해보십시오. 언덕은 활성화 에너지 장벽을 나타냅니다.
* 저온 : 공은 천천히 움직이고, 몇 개의 공만 언덕 꼭대기에 도달하기에 충분한 에너지가 있습니다 (성공적인 반응).
* 고온 : 공은 더 빠르게 움직이며, 더 많은 공이 언덕 위로 굴리기에 충분한 에너지를 갖는 (더 성공적인 반응).
키 포인트
* 지수 증가 : 반응 속도에 대한 온도의 영향은 기하 급수적입니다. 온도가 작아지면 속도가 크게 증가 할 수 있습니다.
* 반응-특이 적 : 온도 효과의 크기는 특정 반응에 따라 다릅니다. 일부 반응은 다른 반응보다 온도 변화에 더 민감합니다.
결론
반응의 온도를 높이면 충돌 주파수와 활성화 에너지 장벽을 극복하기에 충분한 에너지를 갖는 분자의 수를 향상시킴으로써 속도가 증가한다. 이것은보다 효과적인 충돌과 더 빠른 반응 속도로 이어집니다.
