Номер 531, страница 85 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

531. Каждое ли столкновение молекул реагирующих веществ приводит к химическим превращениям? Поясните свой ответ.

Решение

Нет, далеко не каждое столкновение молекул реагирующих веществ приводит к химическим превращениям. Согласно теории активных соударений (теории столкновений), для того чтобы произошла химическая реакция, столкновение частиц должно быть эффективным. Большинство столкновений являются неэффективными и не приводят к образованию новых веществ.

Чтобы столкновение было эффективным, должны одновременно выполняться два условия:

1. Энергетический фактор: Сталкивающиеся частицы (молекулы, атомы, ионы) должны обладать достаточным запасом кинетической энергии. Эта минимальная избыточная энергия, которой должны обладать частицы, чтобы их столкновение привело к реакции, называется энергией активации ($E_a$). Энергия активации необходима для того, чтобы преодолеть силы отталкивания между электронными оболочками частиц и ослабить или разорвать химические связи в исходных молекулах. Если энергия сталкивающихся частиц меньше энергии активации, они просто отталкиваются друг от друга, подобно упругим шарам, не вступая в реакцию.
2. Стерический (пространственный) фактор: Сталкивающиеся частицы должны быть определенным образом сориентированы в пространстве относительно друг друга. Химическая связь образуется между конкретными атомами, и для этого они должны оказаться в момент столкновения на достаточно близком расстоянии. Если ориентация частиц в момент удара неудачна, то реакция не произойдет, даже если их суммарная энергия превышает энергию активации.

Таким образом, только очень небольшая часть от общего числа столкновений в единицу времени является эффективной и ведет к химическому превращению. Именно этим объясняется, почему многие реакции, даже термодинамически возможные, протекают с конечной, а не с бесконечно большой скоростью.

Ответ:

Нет, не каждое столкновение молекул реагирующих веществ приводит к химическим превращениям. Реакция происходит только в результате эффективных столкновений, то есть таких, при которых молекулы обладают достаточной энергией (не меньше энергии активации) и сталкиваются в определенной, благоприятной для реакции пространственной ориентации.