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活化分子百分数和活化分子数,理解它对掌握化学反应速率至关重要。
简单来说:
活化分子百分数:指的是在所有分子中,具有足够能量(即能量高于活化能)、能够发生有效碰撞的分子所占的比例。它是一个百分比。
活化分子数:指的是在单位体积内,实际具有足够能量的分子的具体数量。
下面我们来分析影响它们的因素:
一、增大活化分子百分数的因素
只有一个因素能从根本上改变活化分子的比例,那就是:温度。
温度 (Temperature):
原理:温度升高,体系中所有分子的平均动能都会增大。这使得更多原本能量较低的普通分子获得了足够的能量,跨越“能量门槛”(即活化能),转变为活化分子。
对两者的影响:
活化分子百分数:显著增大。因为有更多分子“达标” 了,所以在总分子数中,活化分子的比例提高了。
活化分子数:增大。因为百分数提高了,即使体积不变,单位体积内的活化分子数量也必然增多。
二、增大活化分子数的因素
有两个主要因素可以增加单位体积内活化分子的具体数量:
1.浓度 (Concentration) /2. 压强 (Pressure):
原理:对于有气体参与的反应,增大压强(通常通过缩小体积实现)会使单位体积内的总分子数增多。对于溶液中的反应,增大反应物浓度也会使单位体积内的总分子数增多。
关键点:这种方法没有改变活化分子的百分数。它只是简单地把“蛋糕” 做大了,所以即使 “好蛋糕”(活化分子)的比例不变,其绝对数量也增加了。
对两者的影响:
活化分子百分数:不变。
活化分子数:增大。
3.催化剂 (Catalyst):
原理:催化剂的作用是降低反应所需的活化能。这相当于把“能量门槛” 降低了,使得更多原本能量不足以成为活化分子的普通分子,现在也能 “跨过门槛”,成为活化分子。
关键点:催化剂改变了活化分子的百分数,而且是显著提高。
对两者的影响:
活化分子百分数:显著增大。
活化分子数:增大。因为百分数提高了,单位体积内的活化分子数量自然也就增多了。

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