Γιατί τα 2 στερεά αντιδρούν εύκολα;
1. Περιορισμένη επαφή:
* επιφάνεια: Τα στερεά έχουν περιορισμένη επιφάνεια σε σύγκριση με τα υγρά ή τα αέρια. Οι αντιδράσεις εμφανίζονται στη διεπαφή μεταξύ των αντιδραστηρίων. Τα μικρότερα σωματίδια έχουν μεγαλύτερη αναλογία επιφάνειας προς όγκο, γι 'αυτό τα στερεά σε σκόνη αντιδρούν ταχύτερα από τα μεγάλα κομμάτια.
* ακινησία: Τα στερεά είναι άκαμπτα και τα μόρια τους είναι σφιχτά συσκευασμένα. Αυτό σημαίνει ότι έχουν περιορισμένη ελευθερία κίνησης, παρεμποδίζοντας τις συγκρούσεις που απαιτούνται για την εμφάνιση αντίδρασης.
2. Διάχυση:
* αργή διάχυση: Η διάχυση, η κίνηση των μορίων, είναι πολύ πιο αργή σε στερεά από ό, τι σε υγρά ή αέρια. Για να συμβεί μια αντίδραση, τα μόρια αντιδραστηρίου πρέπει να έρθουν σε επαφή. Αυτή η διαδικασία παρεμποδίζεται από τη χαμηλή κινητικότητά τους.
3. Ενέργεια ενεργοποίησης:
* Υψηλότερη ενέργεια ενεργοποίησης: Οι αντιδράσεις στερεάς κατάστασης συχνά απαιτούν περισσότερη ενέργεια (ενέργεια ενεργοποίησης) για να ξεκινήσει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι το σπάσιμο των ισχυρών δεσμών μεταξύ στερεών μορίων απαιτεί σημαντική εισροή ενέργειας.
Παραδείγματα όπου τα στερεά αντιδρούν:
* σκουριά: Ο σίδηρος αντιδρά με οξυγόνο στον αέρα (αέριο) για να σχηματίσει σκουριά (οξείδιο του σιδήρου). Η διαδικασία είναι αργή, αλλά συμβαίνει λόγω της εκτεθειμένης επιφάνειας του σιδήρου.
* καύση: Το ξύλο, ένα στερεό, αντιδρά με οξυγόνο για να παράγει θερμότητα και φως. Η αντίδραση οφείλεται σταχεία λόγω της υψηλής θερμοκρασίας και της μεγάλης επιφάνειας που παρέχεται από το καύσιμο ξύλο.
Πώς να αυξήσετε τον ρυθμό αντιδράσεων στερεάς κατάστασης:
* Αύξηση της επιφάνειας: Λείανση των στερεών σε μικρότερα σωματίδια.
* αύξηση της θερμοκρασίας: Παρέχοντας θερμική ενέργεια για να ξεπεραστεί το εμπόδιο ενέργειας ενεργοποίησης.
* Χρησιμοποιήστε καταλύτες: Προσθέτοντας μια ουσία που μειώνει την ενέργεια ενεργοποίησης.
Συνοπτικά:
Ενώ τα στερεά μπορούν να αντιδράσουν, οι εγγενείς περιορισμοί της περιορισμένης επαφής, η αργή διάχυση και η ενδεχομένως υψηλή ενέργεια ενεργοποίησης καθιστούν τις αντιδράσεις πολύ πιο αργές σε σύγκριση με τις αντιδράσεις σε άλλες φάσεις. Ωστόσο, με τον χειρισμό αυτών των παραγόντων, μπορούμε να ενθαρρύνουμε και να επιταχύνουμε τις αντιδράσεις στερεάς κατάστασης.
