Θεωρία συγκρούσεων
Σύμφωνα με τη θεωρία των συγκρούσεων, μία χημική αντίδραση πραγματοποιείται μόνο όταν τα μόρια των αντιδρώντων συγκρουστούν μεταξύ τους. Όμως δεν οδηγεί κάθε σύγκρουση σε σχηματισμό προϊόντων.
Για να είναι μια σύγκρουση αποτελεσματική, πρέπει να ισχύουν ταυτόχρονα δύο προϋποθέσεις: τα μόρια να έχουν επαρκή ενέργεια και να συγκρουστούν με κατάλληλο προσανατολισμό.
1. Επαρκής ενέργεια
Η ενέργεια των μορίων πρέπει να είναι ίση ή μεγαλύτερη από την ενέργεια ενεργοποίησης.
2. Σωστός προσανατολισμός
Ακόμη και με αρκετή ενέργεια, λάθος προσανατολισμός σημαίνει μη αποτελεσματική σύγκρουση.
Κάθε επιτυχής αντίδραση θέλει δύο «κλειδιά»: αρκετή ενέργεια και σωστό προσανατολισμό. Αν λείπει ένα από τα δύο, δεν σχηματίζονται προϊόντα.
Ενέργεια ενεργοποίησης και ενεργοποιημένο σύμπλοκο
Η ενέργεια ενεργοποίησης (Ea) είναι η ελάχιστη ενέργεια που πρέπει να αποκτήσουν τα αντιδρώντα ώστε να σχηματίσουν το ενεργοποιημένο σύμπλοκο.
Το ενεργοποιημένο σύμπλοκο είναι μία εξαιρετικά ασταθής μεταβατική κατάσταση. Δεν είναι προϊόν, δεν απομονώνεται και υπάρχει για απειροελάχιστο χρόνο.
✅ Σωστό: Είναι μεταβατική κατάσταση ανάμεσα στα αντιδρώντα και τα προϊόντα.
Ενεργειακό διάγραμμα: Ea και ΔH δεν είναι το ίδιο
Στα ενεργειακά διαγράμματα η κορυφή αντιστοιχεί στο ενεργοποιημένο σύμπλοκο. Η Ea μετριέται από τα αντιδρώντα μέχρι την κορυφή, ενώ η ΔH μετριέται από τα αντιδρώντα μέχρι τα προϊόντα.
| Μέγεθος | Τι εκφράζει | Πρόσημο |
|---|---|---|
| Ενέργεια ενεργοποίησης Ea | Αντιδρώντα → ενεργοποιημένο σύμπλοκο | Πάντα θετική |
| Μεταβολή ενθαλπίας ΔH | Αντιδρώντα → προϊόντα | Θετική ή αρνητική |
Μηχανισμός αντίδρασης
Ο μηχανισμός μιας αντίδρασης περιγράφει τα επιμέρους στοιχειώδη στάδια με τα οποία πραγματοποιείται η συνολική αντίδραση. Σε πολλές αντιδράσεις τα προϊόντα δεν σχηματίζονται με ένα μόνο βήμα.
Αργό στάδιο
Το αργό στάδιο είναι το στάδιο που καθορίζει την ταχύτητα της συνολικής αντίδρασης. Γι' αυτό ο νόμος ταχύτητας συνδέεται με το αργό στοιχειώδες στάδιο και όχι αυθαίρετα με τη συνολική αντίδραση.
Ενδιάμεσα σώματα
Ενδιάμεσο είναι ένα σώμα που παράγεται σε κάποιο στάδιο και καταναλώνεται σε επόμενο στάδιο. Δεν εμφανίζεται στη συνολική χημική εξίσωση.
Καταλύτης
Ο καταλύτης συμμετέχει σε στάδιο του μηχανισμού και αναγεννάται σε επόμενο στάδιο. Δεν καταναλώνεται συνολικά και δεν αλλάζει τη ΔH της αντίδρασης.
Συχνές παγίδες στις Πανελλαδικές
FAQ
Η ενέργεια ενεργοποίησης μπορεί να είναι αρνητική;
Όχι. Η ενέργεια ενεργοποίησης είναι ενεργειακό φράγμα και είναι πάντοτε θετική.
Η ΔH και η Ea είναι το ίδιο;
Όχι. Η Ea αφορά τη μετάβαση από τα αντιδρώντα στο ενεργοποιημένο σύμπλοκο. Η ΔH αφορά τη διαφορά προϊόντων και αντιδρώντων.
Ο καταλύτης αλλάζει τη θέση ισορροπίας;
Όχι. Αυξάνει την ταχύτητα επίτευξης της ισορροπίας, αλλά δεν μεταβάλλει τη θέση της.
Πότε γράφω νόμο ταχύτητας από τον μηχανισμό;
Όταν γνωρίζω το αργό στοιχειώδες στάδιο. Ο νόμος ταχύτητας προκύπτει από αυτό.
Σχετικά άρθρα
Η σωστή προετοιμασία στις Πανελλαδικές δεν είναι αποστήθιση. Είναι διάγνωση παγίδων, μεθοδική επανάληψη και συνεχής διόρθωση.