高中化学活化分子和活化能是如何影响化学反应速率!

活化分子和活化能是如何影响化学反应速率！

化学反应产生的先决条件，是反应物分子之间必须相互接触，然后才能互相作用，否则就不可能引起反应。不过反应物分子之间，并不是每一次碰撞都能产生反应的。以气体间的反应来说，我们知道，气体分子是以极大的速率向各个方向运动着，分子之间不断地相互碰撞，倘若每一次碰撞都能引起反应，那么一切气体反应都能在瞬间完成，而且反应速率应相当接近，可是事实并不是这样。

据研究，在一定温度下，气体分子具有一定的平均能量，但不是所有分子都具有这样大的能量的，有的分子能量高些，有的分子能量低些。只有极少数具有能量比平均值高得多的分子，它们才能发生有效的碰撞；也就是说，碰撞后才能引起反应，这样的分子叫做活化分子。活化分子具有的最低能量，与同温度下分子的平均能量之差叫做活化能，这是反应物分子在一定条件下进行反应，所必须具备的能量。不同的反应，具有不同的活化能，反应的活化能越低，活化分子的百分数就越大，反应就越快。活化能的单位通常是KJ/mol。

例如，实验测得：

2SO 2＋O22SO3 反应的活化能为209KJ/mol；

2N 2O54NO2＋O2反应的活化能为100.32KJ/mol

活化分子和活化能的概念，可用来解释浓度、温度等因素对反应速率的影响。对某一反应来说，在一定温度下，活化分子在反应物分子中所占的百分数是一定的。因此，单位体积内活化分子的数目，是和单位体积内反应物分子的总数成正比，也就是和反应物的浓度成正比。显然，当反应

物的浓度增大时，单位体积内活化分子的数目也相应地增多，这样也就增加了单位时间内有效碰撞的次数，因此反应速率加快。另外，如果升高反应温度，则分子运动加快，从而增加了单位时间内分子间的碰撞次数；更重要的是由于一些分子获得了能量，增加了活化分子的百分数，因而加快了反应速率。一般温度升高10℃，反应速率可以提高2－4倍。

至于催化剂加快反应速率的原因，降低活化能，从而使更多的反应物分子转化成活化分子，一方面活化分子的数目增多，另一方面活化分子百分比大大增加，从而有效碰撞的频率增大，反应速率加大。

压强对反应速率的影响：增大压强，实际是缩小气体体积，从而增加气体浓度，增加单位体积活化分子的个数，增加有效碰撞的机会，加快反应速率。

注意：对于没有气体参加或生成的反应，增大压强，并不改变固体或者液体的浓度，不影响反应速率。

例如：对于溶液反应Fe3＋＋3H 2O Fe(OH)3＋3H＋，增大压强，对反应速率没有影响。

对于有气体参加的反应，在保持体积不变的条件下，增加不参加反应的气体，虽然总压增大，但参加反应的气体分压不变，参加反应的气体物质浓度不发生改变，不影响反应速率。

例如：对于反应2SO 2＋O22SO3，在保持体积不变的条件下，向密闭容器中充入氮气，不影响SO2、O2、SO3的浓度，所以不改变反应速率。

表面积：增大表面积，增大反应物分子碰撞的机会，从而加快反应速率。

光、超声波：反应物分子吸收光能，波能，转化成活化分子，使活化分子个数和活化分子百分数增加而加快反应速率。

原电池与电解池：作原电池的负极的金属可加快腐蚀速率；作电解池

阳极的金属可加快腐蚀速率。与活化分子和活化能无关。

作者：李从山等