温度と反応速度






熱と分子運動

すべての物体は目で見ることができない原子や分子で構成されています。物体を成している、これらの粒子は、自ら絶えず運動しているが、これを「分子運動」と呼ばれています。

例えば、水の分子は絶えず微細運動をするが、分子運動が活発ほど温度が高くなります。逆に、分子運動が遅いほど、温度が低くなります。このように、温度は、分子運動の活発な程度を示した物理量です。

温度による粒子の速度分布グラフ

温度が低い気体は速力が遅い方に集中的に分布します。
気体の温度が高くなるほど、グラフは、横に広がった形となり、気体の平均速度も増加します。

なぜ温度が高ければ、化学反応がよく起こるでしょうか?

ほとんどの化学反応が起こりためには、原子や分子が十分な速度で衝突する必要があります。化学反応に必要な最小限の衝突速度に到達する気体は温度が高いほど、より多くなります。したがって、温度が高いほど化学反応がよく起こります。

そして、温度が低いとして、まったく反応が起こらないわけではありません。たとえ低い確率だが、高いスピードの分子とぶつかる可能性はいつでもありますので、ゆっくりと反応が起こります。

例えば、水を100℃まで加熱していなくても、いくつかの水の分子は気体で逃げ行くことができるだけの十分な速度に達することができます。これを「蒸発」といいます。