활성화 에너지

화학 반응은 다른속도. 그들 중 일부는 몇 초 만에 끝나고, 다른 사람들은 몇 시간, 며칠 그리고 수십 년 동안 끌 수 있습니다. 필요한 장비의 생산성과 크기뿐만 아니라 생산 된 제품의 양을 결정하려면 화학 반응이 일어나는 속도를 아는 것이 중요합니다. 다음에 따라 다른 값을 가질 수 있습니다.
- 반응 물질의 농도;
- 시스템의 온도.

스웨덴 과학자 S. 19 세기 말 아 레니 우스 (Arrhenius)는 그러한 지표에 대한 화학 반응 속도의 활성화 에너지와의 관련성을 보여주는 방정식을 도출했다. 이 지표는 상수 값이며 물질의 화학적 상호 작용의 특성에 의해 결정됩니다.
과학자의 가정에 따르면, 그들 사이의 반응일반 분자에서 형성되고 움직이는 분자 만이 들어갈 수 있습니다. 이러한 입자는 활성이라고 불 렸습니다. 활성화 에너지는 일반 분자의 이동과 반응이 가장 빠른 상태로 전환하는 데 필요한 힘입니다.

화학적 상호 작용 과정에서물질의 일부 ​​입자가 파괴되고 다른 물질이 발생합니다. 이 경우 그들 사이의 연결이 바뀌며, 즉 전자 밀도가 재분배됩니다. 오래된 상호 작용이 완전히 파괴되는 화학 반응의 속도는 매우 낮습니다. 동시에 공급되는 에너지의 양이 높아야합니다. 과학적 연구에 따르면 물질 상호 작용 동안 모든 시스템이 활성화 된 복합체를 형성하며 이는 전환 상태입니다. 동시에 오래된 유대 관계가 약해지고 새로운 유대 관계가 약화됩니다. 이 기간은 매우 작습니다. 그것은 몇 분의 1 초입니다. 이 복합체가 붕괴 된 결과로 초기 물질 또는 화학적 상호 작용의 생성물이 형성됩니다.

전이 성분이 발생하기 위해서는,시스템에 활동을 전가시키는 것이 필요합니다. 이를 위해서는 화학 반응의 활성화 에너지가 필요합니다. 전이 복합체의 형성은 분자가 가지고있는 강도에 의해 결정됩니다. 시스템 내의 그러한 입자의 양은 온도 체제에 의존한다. 그것이 충분히 높으면, 활성 분자의 분율이 크다. 이 경우, 상호 작용하는 힘의 크기는 "활성화 에너지"라고하는 지수보다 높거나 같습니다. 따라서, 충분히 높은 온도에서, 전이 복합체를 형성 할 수있는 분자의 수가 많다. 결과적으로 화학 반응 속도가 증가합니다. 대조적으로, 활성화 에너지가 매우 중요하다면, 상호 작용할 수있는 입자의 비율은 작다.
고 에너지 장벽의 존재는저온에서의 화학 반응의 방해, 비록 그 확률이 ​​존재한다. 발열 및 흡열 상호 작용에는 다른 특성이 있습니다. 첫 번째는 가장 낮은 활성화 에너지로 진행하고 두 번째는 더 높은 활성화 에너지로 진행합니다.

이 개념은 물리학에서도 사용됩니다. 반도체의 활성화 에너지는 전도대로의 전이를 위해 전자를 가속시켜야하는 최소의 힘이다. 이 과정에서 원자 사이의 결합이 끊어집니다. 또한, 전자는 가전 자대에서 전도 영역으로 이동해야한다. 온도가 상승하면 입자의 열 운동이 향상됩니다. 이 경우 일부 전자는 자유 전하 캐리어 상태로 넘어갑니다. 내부 연결은 또한 전기장, 빛 등에 의해 파괴 될 수 있습니다. 활성화 에너지는 불순물보다 진성 반도체의 값이 훨씬 큽니다.