Treść książki
Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
28
Rozdział1
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
---
Otóżbarieręenergetycznąmożnaprzekroczyć,jeślidoukładuzostaniedostarczonaenergia
większaodwartościtzw.energiiaktywacjiodpowiadającejwysokościgarbu.Takaze-
wnętrznaenergiamożemiećpostaćenergiikinetycznejatomów/molekułproporcjonalnej
doichmasyiszybkościruchu,azwiązanejbezpośredniozsiłąichzderzeńzinnymiato-
mami/molekułami(średniaenergiakinetycznaatomów/molekułwukładziejestpropor-
cjonalnadotemperatury),lubteżenergiikwantówpromieniowaniaelektromagnetycznego.
Towłaśniezwiększanieenergiikinetycznejatomów/cząsteczekpowoduje,iżwzrosttem-
peraturyprzyspieszazachodzeniereakcjichemicznych-silniejrozpędzoneatomy/czą-
steczkimogąłatwiejprzeskoczyćomawianygarb.Czyoznaczato,iżkiedytemperaturajest
mniejszaodpewnejtemperaturykrytycznej,reakcjaniezachodziwogóle,akiedyjestod
niejwiększa-reakcjazachodzizmaksymalnąszybkością?Nie,ponieważposzczególne
atomy/cząsteczkiwukładzieodanejtemperaturzemająbardzoróżneprędkościienergie
kinetyczne(rozkładenergiikinetycznejwpopulacjicząsteczekprzydanejtemperaturzeopi-
sujezależnośćzbliżonadomającejkształtdzwonukrzywejGaussa;oznaczato,iżnajwięcej
atomów/molekułmaenergięzbliżonądośredniejenergiikinetycznejukładu,natomiast
atomy/molekułyoenergiiwiększejlubmniejszejwystępująznacznierzadziej).Przyni-
skichtemperaturachjedyniebardzonielicznecząsteczkinabywają,wwynikuprzypadko-
wychsekwencjizderzeńzinnymicząsteczkami,energięwiększąodenergiiaktywacji,
awięcmogąwejśćwreakcjechemiczne.Proporcjatakichcząsteczekrośniebardzointen-
sywniewrazztemperaturą,copowoduje,iższybkośćprocesówchemicznychwzrasta2-3-
krotniezakażdymrazem,kiedyzwiększymytemperaturęo10stopniCelsjusza(lubKe-
sokatemperaturamożeprowadzićdozerwaniawiązańchemicznych,terazzaśtwierdzimy,
iżpodwyższenietemperaturysprzyjapowstawaniutakichwiązań.Czytoniesprzeczność?
Naszczęście-nie.Proszęzwrócićuwagę,iżngarb”(energiaaktywacji)naryc.1.3jest
znacznieniższy,niżgłębokośćndoliny”odpowiadającastabilnemudystansowizwiązanemu
zdługościąwiązaniakowalencyjnego.Azatem,owielemniejszaenergiakinetyczna(tem-
peratura)jestpotrzebna,abyczarnakuleczka(atom/molekuła)przeskoczyłagarb,niżener-
gia(temperatura)koniecznadospowodowania(uprawdopodobnienia)wyskoczeniaku-
leczkizdoliny.Innymisłowy,umiarkowanywzrosttemperaturymożeprzyspieszaćtwo-
rzeniepewnegozwiązkuchemicznego,alebardzowysokatemperaturaspowodujejegoroz-
pad(wbardzowysokichtemperaturachatomygubiąelektronywalencyjne,ulegajątrwałej
jonizacjiipowstajeplazma;wjeszczewyższych,jądraatomowemogąsięrozpaśćnapro-
tonyineutrony,lubnawetwolnekwarki).
9
Jesttotakzwanatemperaturabezwzględna,którejskalazaczynasięodzera-0stopniKelvina
(K)-przyktórejbrakjakiegokolwiekruchuatomów/cząsteczek.WskaliCelsjuszaodpowiadajej
ok.-273stopniCelsjusza(OC).
