ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Зависимость скорости реакции от температуры из "Основы теории тепловых процессов и машин Часть 2 Издание 3 " Скорости большинства химических реакций повышаются с ростом температуры. С этой общей закономерностью мы встречаемся во многих биологических процессах, протекающих вокруг нас. Скорость роста травы и метаболическая активность домашних насекомых больше в теплое время года, чем в холодное зимнее время. Пищу быстрее готовить в кипящей воде, чем в просто горячей. Однако не следует слишком сильно полагаться на примеры реакций в биологических системах, скорости протекания которых зависят от температуры, потому что такие реакции являются очень сложными и о чно идут в довольно узком интервале оптимальных температур. [c.272] Чтобы получить более ясное представление о влиянии температуры на скорость реакций, рассмотрим какую-нибудь простую реакционную систему. Исследуем, например, реакцию, с которой мы уже немного знакомы, — перегруппировку метилизонитрила [зфавнение (13.11)], являющуюся реакцией первого порядка. На рис. 13.3 показан график зависимости константы скорости этой реакции от температуры, установленный экспериментально. Очевидно, что скорость этой реакции при повышении температуры быстро возрастает. Более того, возрастание скорости происходит нелинейно. [c.272] Из молекулярно-кинетической теории газов известно, что при повышении температуры средняя кинетическая энергия молекул газа возрастает. Тот факт, что скорость реакции перегруппировки метилизонитрила при повышении температуры возрастает, заставляет предположить, что перегруппировка молекул может быть связана с их кинетической энергией. [c.273] Перенос энергии происходит в результате столкновений между молекулами. Поэтому за определенный промежуток времени какая-нибудь молекула изонитрила может приобрести энергию, достаточную для преодоления энергетического барьера и превращения в молекулу ацетонитрила. При любой температуре лишь небольшая часть столкновений происходит с энергией, достаточной для преодоления барьера реакции. Однако при повышении температуры распределение молекул газа по скоростям смещается в сторону более высоких значений. Такими же свойствами обладает распределение молекул по кинетической энергии. При повышении температуры увеличивается доля молекул, энергия которых превышает минимум, необходимый для осуществления реакции. [c.274] Для того чтобы началась перестройка связей, сталкивающиеся молекулы должны иметь не только достаточную энергию, но и определенную взаимную ориентацию. От взаимной ориентации молекул в момент столкновения зависит, поступит ли необходимая энергия в должное место, другими словами, правильно ли ориентированы атомы для образования между ними новых связей. Поэтому в действительности лишь некоторая часть столкновений, обладающих энергией, достаточной для протекания реакции, приводит к образованию продуктов. Очевидно, не каждое столкновение между молекулами приводит к реакции. [c.274] Вернуться к основной статье