7 svar
49 visningar
soobin behöver inte mer hjälp
soobin 322
Postad: 10 maj 2023 14:56

Kollisioner enbart i kemiska reaktioner

Hej, kan kollisioner och aktiverade komplex uppnås i fysikaliska reaktioner också? Jag har för mig att det aktiverade komplexet inte behöver uppnås för fysikaliska reaktioner...

Tack!!

Teraeagle 21049 – Moderator
Postad: 10 maj 2023 20:32

Vad menar du med fysikalisk reaktion? Kärnreaktioner?

soobin 322
Postad: 10 maj 2023 20:36 Redigerad: 10 maj 2023 20:36
Teraeagle skrev:

Vad menar du med fysikalisk reaktion? Kärnreaktioner?

Vet inte riktigt vad utöver fasändringar som ingår i kemi 1… men jag tänkte mig spontana processer där ett nytt ämne inte bildas. men nu när jag tänker på det så innebär det aktiverade komplexet att nya ämnen bildas… 

men behövs inte aktiveringsenergi även i fysikaliska reaktioner eftersom de också räknas som spontana

Teraeagle 21049 – Moderator
Postad: 10 maj 2023 21:02

Okej, om du menar fasövergångar så är det ju inte reaktioner i betydelsen att det bildas nya ämnen. Däremot fungerar de på liknande sätt. Låt säga att vi har vatten som fryser till is. Oavsett hur mycket man kyler vattnet, vilket kan låta lite märkligt, så fryser det aldrig till is av sig självt. Vattnet kan vara flytande även långt under fryspunkten, vilket kallas för en underkyld vätska. Det bästa exemplet på detta från vardagen är underkylt regn, dvs vatten som är så kallt att det egentligen borde falla ner som snö men som fryser till is först när det träffar marken (väldigt problematiskt om man kör bil). 

Att det blir så beror på att det krävs något som kallas för nukleation för att det ska bildas is, dvs att det bildas en liten ansamling av molekyler som bildar början till en iskristall, en "kärna". När den väl har bildats kan isen växa till mycket snabbt. Nukleation kan vara homogen, alltså att det tillkommer energi (t.ex. från en skakning) som får molekylerna att bilda kärnan. Den kan också vara heterogen, vilket innebär att kärnan börjar bildas på en befintlig yta (t.ex. när underkylt regn träffar marken). Det kräver inte lika mycket energi som homogen nukleation, vilket gör att det sker mycket lättare. Lägger du en flaska vatten i frysen är det heterogen kärnbildning som sker, men om vattnet är mycket rent och flaskans väggar väldigt släta kan man faktiskt underkyla vattnet på det sättet. Då krävs homogen kärnbildning, t.ex. om man skakar till flaskan. Se t.ex: https://www.youtube.com/watch?v=kEHdyiBMgAg 

Om vi jämför detta med en kemisk reaktion så motsvarar nukleationen ungefär bildandet av ett aktiverat komplex, dvs man måste tillföra en viss mängd energi för att få processen att starta och när man väl har tagit sig förbi den energibarriären sker processen väldigt snabbt.

soobin 322
Postad: 10 maj 2023 21:10
Teraeagle skrev:

Okej, om du menar fasövergångar så är det ju inte reaktioner i betydelsen att det bildas nya ämnen. Däremot fungerar de på liknande sätt. Låt säga att vi har vatten som fryser till is. Oavsett hur mycket man kyler vattnet, vilket kan låta lite märkligt, så fryser det aldrig till is av sig självt. Vattnet kan vara flytande även långt under fryspunkten, vilket kallas för en underkyld vätska. Det bästa exemplet på detta från vardagen är underkylt regn, dvs vatten som är så kallt att det egentligen borde falla ner som snö men som fryser till is först när det träffar marken (väldigt problematiskt om man kör bil). 

Att det blir så beror på att det krävs något som kallas för nukleation för att det ska bildas is, dvs att det bildas en liten ansamling av molekyler som bildar början till en iskristall, en "kärna". När den väl har bildats kan isen växa till mycket snabbt. Nukleation kan vara homogen, alltså att det tillkommer energi (t.ex. från en skakning) som får molekylerna att bilda kärnan. Den kan också vara heterogen, vilket innebär att kärnan börjar bildas på en befintlig yta (t.ex. när underkylt regn träffar marken). Det kräver inte lika mycket energi som homogen nukleation, vilket gör att det sker mycket lättare. Lägger du en flaska vatten i frysen är det heterogen kärnbildning som sker, men om vattnet är mycket rent och flaskans väggar väldigt släta kan man faktiskt underkyla vattnet på det sättet. Då krävs homogen kärnbildning, t.ex. om man skakar till flaskan. Se t.ex: https://www.youtube.com/watch?v=kEHdyiBMgAg 

Om vi jämför detta med en kemisk reaktion så motsvarar nukleationen ungefär bildandet av ett aktiverat komplex, dvs man måste tillföra en viss mängd energi för att få processen att starta och när man väl har tagit sig förbi den energibarriären sker processen väldigt snabbt.

 

Tack så jättemycket för svaret!! Jag uppskattar verkligen exemplerna!! Jag har fått för mig att isbildning är en exoterm reaktion, det innebär att den avger energi... när man skakar flaskan och det tillkommer energi kan den energin liknas vid aktiveringsenergin för den kemiska reaktionen? Jag kommer inte ihåg om att det står något om detta i min kursbok, ingår detta i kemi 1?

Teraeagle 21049 – Moderator
Postad: 10 maj 2023 21:37

Precis, skakningen motsvarar aktiveringsenergin man behöver tillföra för att starta processen. Vissa kemiska reaktioner kan också få sin aktiveringsenergin från skakningar (mekanisk energi). Ett känt exempel är nitroglycerin. Det är en extremt explosiv vätska och minsta skakning tillför tillräckligt med energi för att de explosiva reaktionerna ska starta. Det var det Alfred Nobel sysslade med, att hitta en metod att stabilisera nitroglycerin så att det gick att transportera utan risk för explosion. Resultatet blev dynamiten.

Jag är ganska säker på att detta inte ingår i kemi 1. Se det som överkurs att kunna.

Teraeagle 21049 – Moderator
Postad: 10 maj 2023 21:38 Redigerad: 10 maj 2023 21:40

Du har förresten helt rätt i att isbildning (frysning/stelning rent generellt) är exotermt. Om du ser på youtube-klippet jag länkade till så kan man se att det blir slush snarare än fast is. Det beror nog på att det frigörs värme när vattnet fryser, vilket får en del av vattnet att smälta igen.

soobin 322
Postad: 11 maj 2023 09:23
Teraeagle skrev:

Precis, skakningen motsvarar aktiveringsenergin man behöver tillföra för att starta processen. Vissa kemiska reaktioner kan också få sin aktiveringsenergin från skakningar (mekanisk energi). Ett känt exempel är nitroglycerin. Det är en extremt explosiv vätska och minsta skakning tillför tillräckligt med energi för att de explosiva reaktionerna ska starta. Det var det Alfred Nobel sysslade med, att hitta en metod att stabilisera nitroglycerin så att det gick att transportera utan risk för explosion. Resultatet blev dynamiten.

Jag är ganska säker på att detta inte ingår i kemi 1. Se det som överkurs att kunna.

Även om det är överkurs så är det kul att lära sig nya saker, tack så jättemycket för hjälpen!!

Svara
Close