語彙
| English | 意味 |
|---|---|
| activation energy/ˌæktɪˈveɪʃn ˈenədʒi/ | 活性化エネルギー |
| Boltzmann distribution/ˈbɒltsmən ˌdɪstrɪˈbjuːʃn/ | ボルツマン分布 |
温度が速さを上げる理由
- 活性化エネルギー（$E_A$）とは、有効衝突に必要な最小限のエネルギーです。
- ボルツマン分布 は、分子のエネルギーがどのように分布しているかを示しています。
- 温度を上げると、速度に大きな上昇が見られます。
実践
活性化エネルギーとは：
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活性化エネルギー以上のエネルギーを持つ衝突のみが反応を起こせる。
実践
温度を上げると、活性化エネルギー以上のエネルギーを持つ分子の割合が増加します。
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したがって、有効な衝突の数が増えます。
ボルツマン分布
- 曲線は原点から始まり、ピークを経て長いテールを描いて下降します。面積 は分子の総数を表します。
- $E_A$ の右側にある分子だけが、反応に必要な十分以上のエネルギーを持っています。
探索
活性化エネルギーと温度
E ≥ Ea の分子の割合はTの上昇とともに増加する
加熱するとエネルギー分布が右側にシフトし、Eaを超える分子の数が大幅に増えるため、速度は飛躍的に上昇する。
実践
ボルツマン分布において、反応できる分子は以下のどこにいるか:
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エネルギーがEₐより大きい分子（直線の右側）は、反応に必要な十分のエネルギーを持っています。
実践
それぞれの考えと意味を対応させなさい。
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各項目は用語を正しい意味と結びつける。
温度が重要な理由
- 温度を上げると曲線が右に広がり、$E_A$ を超える分子のはるかに大きい割合になります。
- 分子同士の衝突回数も増えますが、最初の効果の方が大きいものです。
- そのため、わずかな温度上昇でも速度は大きく上昇します。
正しい配置と十分なエネルギーを持ったCollisionのみが反応する
実践
温度を上げると反応速度が速くなる主な理由は:
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曲線が右に広がり、Eₐを超える分子が圧倒的に多くなります。これは衝突頻度の増加よりも重要です。
実践
温度のわずかな上昇でも、反応速度は大きく向上します。
難易度 1/5 · 100 コイン + 今日初回完了時に小ボーナス付与
反応する分子の割合が温度の上昇とともに急激に増大するため、わずかな温度上昇でも反応は著しく速くなります。
ボルツマンの図
- 温度を上げるとボルツマン分布がシフトし、はるかに多くの分子が活性化エネルギーを超えます。
- そのため、わずかな温度上昇で速度がおおよそ倍になることがあります。
理解できましたか
Key idea
- 活性化エネルギー $E_A$ ＝ 有効衝突に必要な最小限のエネルギー
- ボルツマン分布において、エネルギーが > $E_A$ の分子のみが反応する
- 温度が高い → グラフが右側に広がり → はるかに多くの分子が$E_A$(活性化エネルギー)を超える（主な効果）
- そのため、わずかな温度上昇 → 大きな 速度の上昇