1。運動エネルギーと分子衝突:
* 高温、より高いエネルギー: 温度を上げると、より多くの運動エネルギーで分子が得られます。これは、彼らがより速く動き、より頻繁に互いに衝突することを意味します。
* より多くの衝突、より多くの反応: より多くの衝突により、分子が既存の結合を破り、新しい結合を形成するのに十分なエネルギーと衝突する可能性が高まり、したがって反応速度が速くなります。
2。活性化エネルギー:
* 活性化エネルギー障壁: すべての化学反応には、進行するために、活性化エネルギーと呼ばれる一定量のエネルギーが必要です。このエネルギーは、既存の結合を破り、反応を開始するために必要です。
* 温度が障壁を克服します: より高い温度は、より多くの分子が活性化エネルギー障壁を克服するのに十分なエネルギーを持っていることを意味し、より成功した反応につながります。
3。 Arrhenius方程式:
* 数学的関係: 温度と反応速度の関係は、Arrhenius方程式によって説明されています。
* k =ae^( - ea/rt)
* どこ:
* kは速度定数です(Kが高いKはより速い反応を意味します)
* aは前表現係数です(衝突の頻度に関連しています)
* EAは活性化エネルギーです
* rは理想的なガス定数です
* Tはケルビンの絶対温度です
4。一般的なルール:
* レートを2倍(約): 多くの反応では、10度の摂氏温度の上昇は反応速度をほぼ2倍にします。この経験則は普遍的に適用可能ではありませんが、影響についての一般的な考えを提供します。
例:
* 料理: 食物分子の分解に関与する化学反応が加速されるため、食品は高温でより速く調理します。
* 燃焼: 温度が上昇すると酸化反応が高速化されるため、暖かい環境では火がより激しく燃えます。
* 酵素活性: 酵素、生物学的触媒は、その活性に最適な温度範囲を持っています。この範囲外の温度は、酵素を変性させ、反応速度を遅くすることができます。
要約:
温度は、分子速度エネルギーを増加させることにより、化学反応の速度に直接影響し、分子が活性化エネルギーバリアを克服し、反応しやすくなります。 Arrhenius方程式は、この関係を数学的に説明しています。