온도가 상승하면 반응속도가 증가하는 이유를 분자 충돌 이론으로 어떻게 설명 가능한가요?
안녕하세요. 온도를 높여주면 정반응이던 역반응이던 속도 상수가 증가하기 때문에, 온도가 상승하면 반응속도가 증가한다고 하던데 이를 분자 충돌 이론으로 어떻게 설명 가능한가요?
안녕하세요. 화학 반응은 반응 입자들이 서로 충돌해야만 일어나는데요, 그러나 단순히 충돌한다고 해서 항상 반응이 일어나는 것은 아니며 두가지 조건을 만족해야합니다. 첫번째는 충분한 에너지를 가져야 하는데요, 충돌 시 상대 운동 에너지가 활성화 에너지(Eₐ) 이상이어야 합니다. 두번째는 올바른 방향성을 이루고 있어야 하는데요, 반응에 필요한 결합이 끊어지고 새로 형성될 수 있도록 적절한 분자 배향이 필요하며 즉, 반응 속도는 단위 시간당 유효한 충돌의 횟수에 의해 결정되는 것입니다.
이때 온도를 올리면 입자들의 평균 운동 에너지가 커지는데요, 따라서 분자들이 더 빠르게 움직이고 충돌 횟수가 많아지기 때문에 충돌 횟수 증가 자체가 반응 속도를 높이는 요인이 되는 것입니다. 감사합니다.
안녕하세요. 김찬우 전문가입니다.
온도가 상승하면 반응속도가 증가하는 이유는 분자충돌이론으로 설명할 수 있습니다.
옥도가 높아지면 분자들의 운동에너지 또한 증가하기 때문에 분자들이 더 빠르게 움직이면서 충돌빈도가 증가하면서 바능이 빨라지게 됩니다.
또한 이러한 충돌이 반응이 일어나게 하는 활성화 에너지 이상을 가져야 하는데 온도가 증가하면서 이러한 반응을 일으키는 활성화 이상의 에너지를 온도로 부터 얻기 때문에 반응속도가 빨라지는 것 입니다.
그럼 답변 읽어주셔서 감사드립니다~! 더 궁금한게 있으시면 언제든지 문의 주십시요:)