온도와 반응 속도






열과 분자 운동

모든 물체는 눈으로 볼 수 없는 작은 입자인 원자나 분자로 이루어져 있습니다. 물체를 이루고 있는 이러한 입자는 스스로 끊임없이 운동하고 있는데, 이를 분자 운동이라고 합니다.

예를 들어, 물 분자는 끊임없이 미세한 운동을 하는데, 분자 운동이 활발할수록 온도가 높고 분자 운동이 느릴수록 온도가 낮습니다. 이와 같이 온도는 분자 운동의 활발한 정도를 나타낸 물리량입니다.

온도에 따른 입자의 속력 분포 그래프

온도가 낮은 기체는 속력이 느린 쪽에 집중적으로 분포합니다.
기체의 온도가 높아질수록 그래프는 옆으로 퍼진 형태가 되며, 기체의 평균 속력도 증가합니다.

왜 온도가 높으면 화학반응이 잘 일어날까요?

대부분의 화학 반응이 일어나기 위해서는 원자나 분자들이 충분한 속력으로 충돌해야 합니다. 화학 반응에 필요한 최소한의 충돌 속력에 도달하는 기체는 온도가 높을수록 더 많아 집니다. 따라서 온도가 높을 수록 화학반응이 잘 일어납니다.

그리고 온도가 낮다고 해서 전혀 반응이 일어나지 않는 것은 아닙니다. 비록 낮은 확률이지만, 높은 속력의 분자와 부딪칠 가능성은 언제든 있으므로, 천천히 반응이 일어납니다.

예를 들어, 물을 100℃까지 가열하지 않더라도 일부 물분자는 기체로 도망갈 수 있을 만큼 충분한 속력에 도달할 수 있고, 물표면에서 대기중으로 튀어 나갑니다. 이것을 증발이라고 합니다.