سرعت واکنش های شیمیایی با افزایش دما افزایش می یابد . این اثر هم

 در واکنش های گرماگیر و هم در واکنش های گرماده دیده می شود . زیرا

بر اثر زیاد شدن دما حرکت های مولکولی سریع تر  شده و تعداد برخورد های

مولکولی در واحد زمان بیشتر می شود . ولی وقتی که دما از 25 درجه به 35

درجه سانتی گراد می رسد سرعت متوسط مولکولها فقط 2%زیاد می شود در

 حالی که همان افزایش دما موجب می شود سرعت واکنش تقزیبا 200 تا 300

 درصد افزایش یابد . علت این است که افزایش دما عده کل برخوردها یا فرکانس

 برخورد ها  را افزایش می دهد ولی به طور عمده تری تعدا د برخورد های

موثر یا کارا را زیاد میکند

 

منحنی زیر که همان منحنی توزیع انرژی مولکولی ماکسول وبولتسمان

 است این موضوع را به روشنی نشان می دهد . در این شکل منحنی

توزیع انرژی مولکولی در دمای پائئن T1   و دمای بالای T2   رسم شده

 است . حداقل انرژی لازم برای انجام واکنش در شکل مشخص شده

 است و سطح زیر منحنی نشانگر کسری از مولکولهاست که این انرژی

 را دارند  همانطور که روشن است در دمای T2  کسر بزرگتری از مولکولها

 دارای این حداقل انرژی می باشند

در دمای  T1 عده مولکولهایی که انرژیی برابر یا بیشتر از این مقدار دارند

متناسب با سطح  a زیر منحنی    T1 است .  ولی در دمای T2   عده

مولکولهایی که انرژی کافی برای برخوردهای موثر دارند به مقدار زیاد

افزایش یافته است  و متناسب با سطح  a+ b   است . بنابراین افزایش

 دما اساسا به این جهت موجب افزایش  سرعت واکنش می شود که

نسبت برخوردهای موثر افزایش می یابد و زیاد شدن عده کل برخورد ها

 در واحد زمان عاملی است که اهمیت کمتری دارد

 

 از نظر ریاضی نیز می توان تاثیر دما را بر سرعت یک واکنش توجیه کرد:

ثابت سرعت یک واکنش برابراست با :

 

به این معادله  A   مقدار ثابتی ایت که خاص واکنش مورد مطالعه است

و e مبنای لگاریتم طبیعی است و Ea  انرژی فعالسازی واکنش  است و

ثابت عمومی گازهاست که درصورتی که انرژی فعالسازی  برحسب کالری 

بیان شود R برابر 98/1 cal / mol  . k  میباشد و    T نیز  دمای گاز برحسب 

درجه کلوین می باشد .

ضریب  e  Ea / RT    کسری از مولکولها را نشان میدهد که انرژی هایی

 

برابر یا بزرگتر ازانرژی فعالسازی  Ea دارند واز قانون توزیع  ماکسول و بولتزمن

 بدست می آیند بنابراین هر عاملی که این ضریب را بزرگ کند به طور حتم

سبب افزایش سرعت واکنش میشود . چون دما در مخرج کسر قرار دارد

با بزرگ شدن دما  توان   eافزایش می یابد و موجب بیشتر شدن سرعت

واکنش می شود . در واقع چون رابطه K  و T  نمایی است تغییر کوچکی

 در T موجب تغییر بزرگی در K  می شود

 

نکته 1 : تاثیر دما در واکنش هایی که انرژی فعالسازی بزرگی دارند بیشتر است

 

نکته 2 : تاثیر دما بر سرعت در دماهای پایین بیشتر است

 

نوشته شده توسط فریبا خوش سیر در جمعه 25 مرداد1387 ساعت | لینک ثابت |
 
business article