توقع نتائج التفاعل

تصف الحركية الكيميائية المعدل والمسار الذي تنتقل به المواد المتفاعلة من حالة إلى أخرى في مسار التفاعل ، بينما تأخذ الديناميكا الحرارية في الاعتبار الثبات النسبي للحالات نفسها.

يمكن أن يتفاعل المركبان A و B مع بعضهما البعض في مسارين محتملين ، أحدهما يؤدي إلى المنتجين C و D ، والآخر يؤدي إلى المنتجات E و F.

يفضل المنتجان C و D حركيا على E و F ، حيث يتطلب تكوينهما طاقة تنشيط أصغر. علاوة على ذلك ، فهي أكثر ملاءمة من الناحية الديناميكية الحرارية بسبب طاقاتها المنخفضة.

في معظم الحالات ، يكون مسار التفاعل مفضلا من الناحية الديناميكية الحرارية والحركية ، على الرغم من وجود حالات تتعارض فيها الديناميكا الحرارية والحركية مع بعضها البعض.

في هذه الحالة ، تفضل الديناميكا الحرارية المنتجين C و D لأنهما يتمتعان بطاقة أقل. ومع ذلك ، تفضل الحركية المنتجات E و F لأن تكوينها ينطوي على طاقة أقل من التنشيط.

تلعب درجة الحرارة دورا مهما في تحديد المنتج الرئيسي. في درجات الحرارة المنخفضة ، تتشكل المنتجات E و F بسرعة ، بينما في درجات الحرارة المرتفعة ، يتم تحقيق تركيزات التوازن بسرعة ، مما ينتج عنه C و D.

إذا كان حاجز طاقة التنشيط مرتفعا بدرجة كافية ، فإن المواد المتفاعلة تعتبر "مستقرة حركيا". ومع ذلك ، فإن إضافة الطاقة يمكن أن تتغلب على هذا الحاجز.

على سبيل المثال ، لا يتفاعل الوقود البترولي والأكسجين الجوي تلقائيا في درجة حرارة الغرفة. ومع ذلك ، في محرك السيارة ، يتم إشعال الوقود بواسطة شرارة من مصدر طاقة خارجي ، ويصل التفاعل بين الوقود والأكسجين الجوي إلى التوازن.

يؤثر

حجم الجسيمات المتفاعلة على تردد الاصطدام ، حيث أن العديد من الجسيمات الأصغر لها مساحة سطح إجمالية أكبر من جسيم واحد كبير. كلما زادت مساحة السطح التي يمكن أن تحدث فيها الاصطدامات ، زادت سرعة التفاعل.

على سبيل المثال ، يؤدي تقسيم جذوع الأشجار الكبيرة إلى قطع أصغر من إشعال النار إلى زيادة مساحة سطحها. مع وجود وقود يسهل الوصول إليه ، يوفر الحريق بسرعة أكبر الطاقة اللازمة للحفاظ على تفاعل الاحتراق.