1。限られた連絡先:
* 表面積: 固体は、液体やガスと比較して表面積が限られています。反応は、反応物間の界面で発生します。より小さな粒子の表面積と体積比が大きいため、粉末固形物は大きなチャンクよりも速く反応します。
* 不動: 固体は硬く、それらの分子はしっかりと詰まっています。これは、彼らが移動の自由が限られていることを意味し、反応が発生するために必要な衝突を妨げます。
2。拡散:
* 遅い拡散: 分子の動きである拡散は、液体やガスよりも固体の方がはるかに遅くなります。反応が発生するには、反応物分子が接触する必要があります。このプロセスは、モビリティの低さによって妨げられています。
3。活性化エネルギー:
* より高い活性化エネルギー: 固体反応は、多くの場合、開始するにはより多くのエネルギー(活性化エネルギー)が必要です。これは、固体分子間の強力な結合を破るには大きなエネルギー入力が必要だからです。
固体が反応する例:
* 錆び: 鉄は、空気中の酸素(ガス)と反応して錆(酸化鉄)を形成します。このプロセスは遅いですが、鉄の露出表面積が原因で発生します。
* burning: 固体である木材は、酸素と反応して熱と光を生成します。反応は、高温と燃えている木材によって提供される大きな表面積のために高速です。
固体反応の速度を上げる方法:
* 表面積の増加: 固体を小さな粒子に粉砕します。
* 温度の上昇: 活性化エネルギー障壁を克服するための熱エネルギーを提供します。
* 触媒を使用: 活性化エネルギーを低下させる物質を追加します。
要約:
固体は反応する可能性がありますが、限られた接触、拡散の遅い、潜在的に高い活性化エネルギーの固有の制限により、他の段階での反応と比較して反応がはるかに遅くなります。ただし、これらの要因を操作することにより、固形状態の反応を奨励および加速することができます。