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反応物の表面積が速度反応に影響するのはなぜですか?

反応物の表面積は、次の理由で反応の速度に大きく影響します。

1。コンタクトポイントの増加: より大きな表面積は、反応物と他の反応物または触媒との間のより多くの接触点を提供します(もしあれば)。これにより、反応分子間の衝突の頻度が増加します。

2。衝突確率の強化: より多くの接触点により、分子が適切な方向と反応するのに十分なエネルギーを持っている衝突の成功の確率が増加します。

3。より速い拡散: 固体を含む反応の場合、より大きな表面積は反応部位に対する反応物のより速い拡散を促進します。これは、反応物がアクセスするためにより多くの表面積を持ち、したがって反応ゾーンにより速く到達できるためです。

4。反応性の向上: 場合によっては、表面自体が触媒として機能し、反応が発生するための活性部位を提供することができます。表面積が大きくなると、よりアクティブなサイトが利用可能になり、反応速度が加速されます。

例:

* 丸太とウッドチップの燃焼: ログは、木製のチップと比較して表面積が小さくなっています。木材チップを燃やすと、酸素にさらされる表面積の増加により、はるかに速い反応が生じます。

* 粉砂糖対砂糖立方体: 粉末砂糖は、溶媒にさらされるより大きな表面積があるため、砂糖キューブよりもはるかに速く溶解します。

* 不均一触媒: 固体触媒を含む反応では、より大きな表面積は、吸着および反応に対する反応物のためのより多くの部位を提供し、反応速度を増加させます。

キーテイクアウト:

反応物の表面積を増やすと、反応物分子間の衝突の数が増加し、衝突が成功する可能性が高まり、反応部位に対する反応物の拡散が速くなるため、反応速度が速くなります。

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