Ketergantungan Suhu Laju Reaksi

Ketergantungan Suhu Laju reaksi Aktivasi Kimia Pertimbangkan; menganggap reaksi H2 + Cl2 ->2HCl Di suatu tingkatan yang molekular, ikatan-ikatan harus rusak (H H dan Cl-Cl) sebelum reaksi itu dapat berproses terlalu jauh ke dalam hasil-hasil. Ini berarti bahwa seperti(ketika molekul-molekul komponen reaktan datang berkumpul, tubrukan harus mempunyai tenaga cukup untuk memulai kerusakan ikatan untuk reaksi itu untuk terjadi. Tidak semua tubrukan-tubrukan akan memiliki jumlah dari ini energi Tubrukan-tubrukan bahwa tidak mempunyai tenaga cukup untuk bereaksi berakhir seperti(ketika kejadian hamburan lenting.

Hanya tubrukan-tubrukan dengan tenaga yang cukup bereaksi terhadap hasilhasil bentuk. Tenaga dari perubahan sistem seperti(ketika komponen reaktan mendekati satu sama lain. Jumlah yang genting dari tenaga untuk membuat proses reaksi disebut Aktivasi Energi.

Koordinat reaksi itu adalah 'jarak' sepanjang lintasan dari reaksi, dan direncanakan sepanjang sumbu horisontal. Tenaga interaksi sistim yang reaktif direncanakan dengan tegak lurus, dan memanggil(hubungi Potensial kimia, atau energi potensial hanya You [berjuang/ berkelahi] tenaga potensial gravitasi ketika anda mencoba untuk menggulungkan suatu bongkah (di) atas suatu gunung.

Suatu potensial kimia interaksi biasanya kelihatan seperti kira-kira grafik di atas, yang adalah serupa dengan 'mendorong suatu bongkah (di) atas suatu bukit' grafik di atas. Graph di atas digambar/ditarik untuk isomerisasi dari suatu isonitril bahwa kita membahas sebelumnya. Perintang itu kepada isomerisasi menyimpan(pelihara CH3NC yang takmantap dari bereaksi pergi dengan cepat pada suhu rendah, meskipun tenaga dibebaskan; dilepaskan atas reaksi yang netto.

Suatu mekanisme reaksi organik khas adalah reaksi SN2, seperti yang dilihat pada penggantian dari kelompok Brleaving dengan OHnucleophile. Di sini adalah suatu bioskop dari suatu reaksi SN2.

Potensi reaksi tergantung sangat di mekanisme reaksi. Mengubah mekanisme dari suatu reaksi mengubah koordinat reaksi, kaleng yang pengaruhi keduaduanya altitudo dari perintang dan nya 'bentuk'. Analisis kinetik dapat mengatakan kepada kita(kami sifat alami permukaan potensial ini dan seperti itu memberi petunjuk-petunjuk menyangkut jalur lintas reaksi. Tetapi ada sesuatu yang kita dapat berkata sekitar kurva reaksi potensial yang selalu benar: 'perintang' di dalam arah kemajuan adalah yang berbeda dari perintang di dalam arah yang mundur oleh perbedaan di dalam tenaga (entalpi) dari komponen

reaktan dan hasil-hasil. Apapun juga yang bentuk dari perintang itu adalah, atau apapun juga yang kita untuk mengubah lintasan reaksi, haluan dan membalikkan perintang kepada reaksi terkait oleh kekayaan dari komponen reaktan dan hasilhasil sendirian.

Kita memerlukan suatu cara untuk mengukur aktivasi energi suatu reaksi. Aktivasi energi itu adalah yang berbeda karena haluan dan membalikkan reaksireaksi, dan perbedaan itu adalah exoergicas reaksi, seperti kita berkata sebelumnya. Tetapi untuk mengukur altitudo dari perintang, kita perlu untuk menjalankan reaksi dengan sejumlah yang berbeda dari tenaga, jadi kita dapat melihat berapa banyak tenaga diperlukan untuk membuat reaksi pergi.

Di mana aktivasi energi yang kimia datang dari bagaimanapun? Itu datang dari eksitasi termal molekul-molekul. Ingat bahwa pada suatu suhu yang diberi, molekul-molekul di dalam setiap contoh mempunyai suatu agihan tenaga-tenaga, dengan suatu rerata yang tergambar dengan baik, tetapi dengan suatu kemungkinan bahwa semua molekul yang diberi sudah suatu energi yang diberi This distribusi energi adalah sama agihan seperti(ketika agihan energi kinetik di suatu gas, yang kita mengenal kelihatan seperti ini:

Reaksi-reaksi di suatu gas mendapat tenaga dari hanya sumber yang tersedia, tenaga dari tubrukan-tubrukan di dalam gas. Jika kita [menggambar/menarik] satu baris di tenaga yang diperlukan untuk mengaktifkan reaksi, tingkat reaksi itu perlu bergantung pada pecahan tubrukan-tubrukan yang mempunyai tenaga lebih dari nilai genting ini. Dari untuk dari distribusi energi, pecahan sangat menggairahkan molekul-molekul (molekul-molekul dengan tenaga di atas suatu

nilai genting) secara bersifat exponen tergantung pada suhu. Karena itu, laju reaksi itu harus secara bersifat exponen tergantung di suhu. Yang berikut menunjukkan suatu ketergantungan suhu yang khas dari tetapan laju untuk suatu reaksi seperti(ketika suhu itu bervariasi. (Apa yang merupakan order(pesanan dari reaksi di dalam contoh ini?)

Rumusan bahwa menguraikan ketergantungan suhu dari tetapan laju itu dihubungkan dengan Arrhenius, tetapi adalah suatu konsekuensi dari argumentasi-argumentasi kita(kami di atas:

Tetapan laju yang nisbi untuk reaksi yang sama pada dua suhu yang berbeda bisa dihitung mempertimbangkan ketergantungan suhu yang bersifat exponen dari tetapan laju. Ekspresi ini kelihatan sangat mirip dengan persamaan yang kita biasa menentukan tekanan uap air sebagai suatu fungsi suhu (Clausius -Persamaan Clapeyron).

Menginterpretasikan Faktor-faktor Arrhenius: a dan Ea Ketergantungan suhu dari tetapan laju yang absolut muncul untuk bergantung pada dua jumlah (a dan Ea), sedangkan tetapan laju yang nisbi pada dua suhu tergantung hanya di kuantitas nya (Ea). Apa yang qunatas ini mewakili; menunjukkan di dalam mekanisme reaksi? Ea, Aktivasi Energi Kuantitas Ea hanyalah tenaga aktivasi untuk reaksi, dan semata-mata menentukan peningkatan di dalam tetapan laju dengan satu peningkatan di dalam suhu. Ketergantungan suhu dari tingkat suatu reaksi digunakan untuk menentukan Ea di dalam laboratorium! Arrhenius Suatu faktor Frekuensi Benturan Tidak semua molekul-molekul bahwa yang mempunyai tenaga lebih besar dari atau sepadan dengan Ea akan menjurus kepada suatu reaksi, karena mereka harus mempunyai suatu tubrukan. Laju reaksi itu harus termasuk frekuensi benturan di suatu tempat, bahkan untuk reaksi-reaksi di dalam solusi. Faktor A termasuk frekuensi benturan, yang harus dikalikan dengan pecahan tubrukantubrukan dengan tenaga yang cukup untuk mendapat satu taksiran dari laju reaksi. Untuk alasan ini, faktor A adalah kadang-kadang disebut Approach Factor.

Efek ruang Molekular Tidak semua tubrukan-tubrukan yang mempunyai tenaga cukup untuk bereaksi keinginan bereaksi, beacuse geometri dari molekul-molekul itu tidak akan 'yang baik' untuk reaksi. Gambar di bawah menunjukkan pentingnya kiblat yang molekular dalam satu tubrukan yang efektip. Hanya salah satu [dari] lima kiblat menunjukkan untuk tubrukan antara NO dan NO3 memimpin ke arah hasil. (n adalah Blue, O2 adalah Red) Di dalam kiblat yang efektip, itu atom-atom menabrak bahwa akan yang dijadikan terikat di dalam hasil.

Efek ruang molekular (seperti hanya tubrukan-tubrukan yang tertentu mendorong ke arah hasil-hasil reaksi) DAN Frequency dari Approach (frekuensi benturan) adalah maupun tercakup dalam nilai dari Arrhenius A (sebelum) yang bersifat exponen) faktor. Ini membuat faktor A jauh lebih sulit untuk menginterpretasikan dibanding Energy Activation. faktor A memadai;sama dengan tetapan laju pembatasan suhu yang tinggi untuk reaksi. Ini dapat dilihat dengan menyisipkan suatu yang sangat besar (yang tanpa batas) suhu ke dalam Persamaan Arrhenius di atas. Ini adalah benar

karena pada suhu yang sangat tinggi, Semua molekul mempunyai tenaga cukup untuk bereaksi, tetapi mereka harus mempunyai suatu tubrukan dan geometri yang tepat meskipun demikian. Katalisis Katalisator-katalisator dapat sangat mempengaruhi tenaga aktivasi. Mereka mengubah sifat alami kompleks teraktif, biasanya dengan pengaruh struktur elektronik dari komponen reaktan dan menurunkan energi disosiasi ikatan mereka Yang mengikuti menunjukkan bagaimana suatu logam dapat mempengaruhi tingkat hydrogentation dari suatu alken:

Katalisis dari suatu reaksi mempengaruhi bentuk dari kurva energi potensial yang menghubungkan komponen reaktan dan hasil-hasil. Jadi; Dengan demikian Energy aktivasi dapat diturunkan dan tingkat suatu reaksi meningkat pada suatu suhu yang diberi. Kadang-kadang mereka bahkan menstabilkan kompleks teraktif sangat banyak bahwa itu menjadi suatu intermediate/antara reaktif riil.

Enzim-enzim adalah katalisator-katalisator sifat-sifat untuk reaksi-reaksi bahwa umur buatan bekerja. Enzim-enzim bersifat katalisator-katalisator besar karena mereka dapat meningkatkan faktor A dan berkurang tenaga aktivasi pada waktu yang sama, kedua-duanya [di/yang/ttg] mana peningkatan laju reaksi tanpa meningkatkan suhu. Mereka dapat mempengaruhi A dengan merebut komponen reaktan ke luar dari solusi dengan bersetuju untuk - tapak aktif dari enzim, seperti itu meningkatkan kemungkinan komponen reaktan itu akan pendekatan satu sama lain. Mereka adalah juga ahli dalam xxorientasikan komponen reaktan hanya [hak/cocok] untuk reaksi, meningkat;kan faktor ruang dengan sangat.