Photo by Elevate on Unsplash

Какие есть примеры реакций, которые при повышении температуры замедляются?

Ответить
Ответить
Комментировать
1
Подписаться
0
1 ответ
Поделиться

Температура — это условная величина, прямо коррелирующая со скоростью движения частиц в теле. Так, чем быстрее внутреннее движение тела, тем больше его температура, и наоборот. Таким образом, чем выше температура смеси веществ, тем чаще в этой смеси сталкиваются молекулы этих веществ, тем интенсивнее движутся атомы внутри этих молекул, заставляя их всё чаще принимать различные пространственные конфигурации, — тем больше вероятность протекания реакции между веществами. Таким образом, классическая зависимость скорости химической реакции от температуры строго прямая.

С точки зрения химии ускорение реакции при охлаждении (замедление при нагревании) невозможно. Это действительно так. Но это и не совсем так. Это было бы абсолютно справедливо лишь в том случае, если бы от температуры веществ зависела лишь амплитуда их колебаний и скорость движения, тогда как в реальности от температуры зависит ещё и агрегатное состояние вещества: при определённых температурах происходят фазовые переходы.

В том случае, если снижение температуры приводит к фазовому переходу (из газа в жидкость или из жидкости в твёрдое тело соответственно), такое охлаждение может открывать дорогу некоторым реакциям, которые протекают только в данном агрегатном состоянии.

Так, например, в нижеследующих реакциях могут быть получены как четырёх-, так и шестичленные азетидиновые циклы, но получение первых возможно только в твёрдом теле, тогда как вторые получаются в жидком растворе, так как шестичленная структура более энергетически выгодна, но в твёрдом теле требует высокоэнергоёмкой перестройки кристаллической решётки:

Под реакцией можно понимать не только химическую, но и, например, ядерную реакцию. Так, разжижение ядерного топлива приводит к увеличению его объёма и, как следствие, уменьшению удельной площади взаимодействия с полем нейтронов, например, в связи с чем ядерная реакция будет замедляться.

Кроме того, под реакцией можно понимать и сам фазовый переход, и в таком случае нагревание, например, пара, будет приводить к снижению "реакции" образования конденсата.

Разумеется, это ещё не всё. Есть ещё один крайне очевидный пример снижения скорости реакции при повышении температуры — тепловая денатурация белков, к которым относятся, в частности, ферменты, функция которых заключается в катализе биохимических реакций, и при разрушении структуры которых будут и значительно замедляться ускоряемые ими реакции.

Таким образом, существует лишь два общих случая замедления реакции при нагревании: фазовый переход и температурное разрушение катализатора, — которые, в свою очередь, можно свести к одному общему: изменение физических свойств вещества.

Впрочем, всё это уже казуистика в некотором роде. Факт остаётся фактом: скорость химических реакций растёт при нагревании. Остальное — игра слов.

17
0

Закон Аррениуса, однако. Я долго голову ломал, как его обойти, не придумал.

0
Ответить

Природа бессердечна :(

+1
Ответить

Повышение температуры например в вакууме, в агрегатном состоянии плазма может привести к замедлении реакции. Там будут работать другие законы взаимодействия веществ. 

+1
Ответить

Вы правы. Конечно, изменения давления и состава среды, окружающей реакционную, вносят не меньший вклад, чем изменение температуры. Вспоминаются прозрачный натрий, NaCl3, Mg3O2 и другие.

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить