NexTutor
Wirtualne laboratorium/Chemia/Kinetyka/Teoria zderzeń — kiedy reakcja zachodzi

Teoria zderzeń — kiedy reakcja zachodzi

Zmieniaj temperaturę i stężenie. Szybkość reakcji zależy od częstości zderzeń SKUTECZNYCH — takich, w których cząsteczki mają dość energii (≥Ea) i właściwą orientację. Więcej ciepła i większe stężenie = więcej skutecznych zderzeń.

Chemia · Kinetyka chemiczna · Teoria zderzeń (CHE.KIN.03)
Temperatura TT320 K
Stężenie cc1.0 mol/l
Wzrost temperatury zwiększa przede wszystkim liczbę zderzeń…
temperatura T
320 K
stężenie c
1.00
udział ≥ Ea
11.2%
szybkość v
12%

Co się właśnie stało?

Podgrzałeś mieszaninę — więcej cząsteczek osiągnęło energię progową EaE_a, więc wzrósł udział zderzeń skutecznych. Zwiększenie stężenia dokłada cząsteczek, przez co zderzeń jest po prostu więcej. Oba efekty przyspieszają reakcję.

Teoria zderzeń:

Reakcja zachodzi, gdy cząsteczki się zderzą, mają dość energii (EEaE \ge E_a) i właściwą orientację. Takie zderzenie nazywamy skutecznym.

vZfpv \propto Z \cdot f \cdot p

ZZ to częstość wszystkich zderzeń (rośnie ze stężeniem), ff to udział cząsteczek z energią Ea\ge E_a, a pp to czynnik orientacyjny.

Dlaczego temperatura działa tak mocno?

Udział cząsteczek o energii Ea\ge E_a rośnie wykładniczo z temperaturą (rozkład Boltzmanna), co ujmuje równanie Arrheniusa:

k=AeEa/RTk = A\,e^{-E_a/RT}

Dlatego podniesienie temperatury o kilkanaście stopni potrafi zwiększyć szybkość reakcji wielokrotnie — nie przez „szybsze" zderzenia, lecz przez więcej skutecznych.

A stężenie?

Więcej cząsteczek w tej samej objętości to więcej zderzeń na sekundę (ZZ \uparrow). Rośnie liczba wszystkich zderzeń, więc i tych skutecznych — reakcja idzie szybciej.

Po co Ci to na maturze:

Teoria zderzeń tłumaczy każdą regułę o szybkości reakcji: temperatura, stężenie, rozdrobnienie, katalizator (obniża EaE_a). Chwyt: zapytaj, czy dany czynnik zwiększa liczbę zderzeń, ich energię, czy obniża barierę EaE_a.

Zapamiętaj: liczy się nie każde zderzenie, lecz skuteczne — z energią Ea\ge E_a i dobrą orientacją. Szybkość reakcji vZfv \propto Z\cdot f.

Model poglądowy · Wirtualne laboratorium NexTutor

Najczęstsze pytania

Co to zderzenie skuteczne?

Zderzenie cząsteczek o energii ≥ Ea i odpowiedniej orientacji, prowadzące do reakcji.

Jak temperatura wpływa na szybkość?

Podnosi energię cząsteczek, więc więcej zderzeń jest skutecznych — reakcja przyspiesza.

Czemu stężenie zwiększa szybkość?

Więcej cząsteczek w jednostce objętości to częstsze zderzenia.