nie wszystkie kolizje są równe

dla gazu o temperaturze pokojowej i normalnym ciśnieniu atmosferycznym w każdym centymetrze sześciennym przestrzeni co sekundę występują około 1033 kolizje. Jeśli każda kolizja między dwoma reagującymi cząsteczkami daje produkty, wszystkie reakcje byłyby kompletne w ułamku sekundy. Na przykład, gdy dwie kulki bilardowe zderzają się, po prostu odbijają się od siebie., Jest to najbardziej prawdopodobny wynik, jeśli reakcja między A i B wymaga znacznego zakłócenia lub przegrupowania wiązań między ich atomami. Aby skutecznie zainicjować reakcję, zderzenia muszą być wystarczająco energiczne (lub mieć wystarczającą energię kinetyczną), aby doprowadzić do tego zakłócenia wiązania. Jest to omówione poniżej.

często istnieje jeden dodatkowy wymóg. W wielu reakcjach, zwłaszcza tych z udziałem bardziej złożonych cząsteczek, reagujące gatunki muszą być zorientowane w sposób odpowiedni dla danego procesu., Na przykład w reakcji tlenku dinitrogenu w fazie gazowej z tlenkiem azotu koniec tlenu N2O musi trafić do końca azotu NO; zmiana orientacji każdej cząsteczki zapobiega reakcji. Ze względu na rozległą randomizację ruchów cząsteczkowych w gazie lub cieczy, zawsze jest wystarczająco dużo prawidłowo zorientowanych cząsteczek, aby niektóre cząsteczki reagowały. Jednak im bardziej krytyczny jest ten orientacyjny wymóg, tym mniej kolizji będzie skutecznych.,

zderzenia energetyczne między cząsteczkami powodują rozciąganie i zginanie wiązań międzyatomowych, chwilowo je osłabiając, dzięki czemu stają się bardziej podatne na rozszczepienie. Zniekształcenie wiązań może narazić związane z nimi chmury elektronów na interakcje z innymi reagentami, które mogą prowadzić do powstania nowych wiązań.,

Rysunek 2: Anatomia zderzenia

wiązania chemiczne mają pewne właściwości sprężyn mechanicznych: ich potencjalne Energie zależą od stopnia, w jakim są rozciągnięte lub ściśnięte. Każde Wiązanie atom-atom można opisać za pomocą diagramu energii potencjalnej, który pokazuje, jak jego energia zmienia się wraz z jego długością., Gdy Wiązanie pochłania energię (z ogrzewania lub przez kolizję), jest podwyższone do wyższego skwantowanego stanu wibracyjnego (wskazanego przez linie poziome), który osłabia Wiązanie, ponieważ jego długość oscyluje między rozszerzonymi granicami odpowiadającymi krzywej.

dana kolizja zazwyczaj wzbudza w ten sposób szereg wiązań. W ciągu około 10-13 sekund to wzbudzenie jest rozprowadzane między innymi wiązaniami w cząsteczce w złożony i nieprzewidywalny sposób, który może skoncentrować dodaną energię w szczególnie wrażliwym punkcie., Dotknięte Wiązanie może rozciągać się i zginać dalej, dzięki czemu jest bardziej podatne na rozcięcie. Nawet jeśli Wiązanie nie pęknie przez czyste rozciąganie, może zostać zniekształcone lub skręcone tak, aby wystawić pobliskie chmury elektronów na interakcje z innymi reaktantami, które mogą zachęcić do reakcji.

Articles

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *