تبلیغات
وبلاگ مختص رشته تکنولوژی صنایع شیمیایی - انرژی فعالسازی
وبلاگ مختص رشته تکنولوژی صنایع شیمیایی

مرتبه
تاریخ : چهارشنبه 14 فروردین 1392

 
انرژی فعالسازی ، Ea 

کمترین مقدار انرژی را که یک برخورد باید فراهم آورد تا واکنش انجام شود، انرژی فعالسازی می‌نامند.


سرچشمه انرژی فعالسازی
سرچشمه این انرژی ، همان انرژی جنبشی ذرات در حال حرکت است. بیشتر برخوردها کمتر از این مقدار ، انرژی فراهم می‌آورند و بی‌فایده‌اند. در این موارد ، ذرات اولیه بطور ساده به عقب می‌جهند. فقط برخوردهای محکم بین ذراتی که یکی از آنها و یا هر دو با سرعت غیرعادی حرکت می‌کنند و انرژی کافی در اختیار دارند، موجب اجرای واکنش می‌شوند. سرانجام ، این برخوردها ، علاوه بر داشتن انرژی به اندازه کافی ، باید هنگامی رخ دهند که ذرات به گونه ای مناسب جهت گرفته باشند.

انرژی فعالسازی

بررسی یک واکنش برای درک مفهوم انرژی فعالسازی
برای آنکه ببینیم در جریان یک واکنش شیمیایی ، واقعا چه رخ می‌دهد، اجازه بدهید به مثال ویژه حمله اتمهای کلر به مولکول متان ، از نزدیک نگاه کنیم:



Cl. + CH3-H -----> H-Cl + .CH3

این واکنش ، بطور نسبی ساده است: در فاز گاز صورت می‌گیرد و بنابراین ، با حضور حلال پیچیدگی پیدا نمی‌کند؛ این واکنش ، شامل برهمکنش یک اتم تنها با ساده‌ترین مولکولهای آلی است. ولی از این واکنش ، اصولی را می‌توانیم بیاموزیم که در مورد هر واکنشی کاربرد دارند.


 
انرژی فعالسازی ، E 


شرط انجام واکنش
راستی اگر قرار باشد این واکنش انجام شود، چه باید رخ بدهد؟ پیش از هر چیز ، یک اتم کلر و یک مولکول متان باید برخورد کنند و چون محدوده نیروهای شیمیایی فوق‌العاده کوچک است، پیوند هیدروژن- کلر ، فقط هنگامی می‌تواند تشکیل شود که این اتمها با هم در تماس نزدیک باشند.

بعد برای آنکه این برخورد ، موثر باشد، باید یک مقدار انرژی حداقل داشته باشد. تشکیل شدن پیوند H-Cl ، حدود kcal/mol 103 انرژی آزاد می‌کند. شکستن پیوند ، انرژی نیاز دارد. ممکن است انتظار داشته باشیم که فقط انرژی اضافی برای اجرای واکنش ، کفایت کند، ولی اینطور نیست. شکستن پیوند و تشکیل شدن پیوند به احتمال قوی در یک زمان انجام نمی‌شوند و انرژی آزاد شده از یک فرایند ، کاملا در اختیار فرایند دیگر قرار نمی‌گیرد.

آزمایش نشان داده است که اگر قرار باشد واکنش انجام شود، باید انرژی در اختیار آن قرار داد. همانطور که گفتیم، انرژی فعالسازی ، کمترین مقدار انرژی است که یک برخورد باید فراهم کند تا واکنش انجام شود.

انرژی مورد نیاز واکنش
بطور کلی ، یک واکنش شیمیایی به برخوردهایی با انرژی کافی و جهت گیری مناسب نیاز دارد. تقریبا برای هر واکنشی که در آن پیوندها می‌شکنند، حتی برای واکنشهای گرماده که در آنها از تشکیل پیوند ، بیش از آنچه که شکستن پیوند انرژی مصرف می‌کند، انرژی آزاد می‌شود، انرژی فعالسازی وجود دارد.

حمله اتمهای بروم به متان ، با تغییر آنتالپی برابر با 16KCal+ خیلی گرماگیرتر است. شکستن پیوند ، مانند پیش ، به انرژی نیاز دارد که فقط 88KCal آن ، با تشکیل پیوند H-Br فراهم می‌آید. آشکار است که حتی اگر این 88KCal بطور کامل برای شکستن پیوند مصرف شود، دست‌کم 16KCal دیگر باید در اثر برخورد فراهم شود. به عبارت دیگر ، Eact یک واکنش گرماگیر باید دست‌کم به بزرگی تغییر آنتالپی باشد. همان طور که Eact> واکنش در مورد بحث (18KCal) ، در واقع بزرگتر از تغییر آنتالپی آن است.

ویرایش و تلخیص:آکاایران




برچسب ها: انرژی. فعالسازی. . -. آکاایران. مقالات.،
ارسال توسط رامین ابراهیمی

VPN setup

قالب وبلاگ

دانلود رایگان