[科普中国]-活化分子

简介

能量高于某一临界值(低限能量) 的分子叫活化分子。能量低于这个值的分子叫非活化分子或普通分子。分子在运动和碰撞过程中，分子之间不断发生能量交换，使每个分子的能量均在瞬息万变。因此，即便是同类分子，能量相差也很大。这种能量差别使分子分成活化分子和非活化分子。2

活化分子和非活化分子并非一成不变。因分子碰撞使有些活化分子会失去能量，变成非活化分子; 而非活化分子可能在碰撞中得到能量，变成活化分子。但在一定温度下，活化分子的数目 (或活化分子所占的百分率) 是不变的。

活化分子比普通分子高出的能量来源于分子的碰撞动能。同一体系中不同种分子活化时所需的能量不同，因此，某种分子活化时，另一种分子不一定被活化。

反应机制在相同温度下，分子的能量并不完全相同，有些分子的能量高于分子的平均能量，称为活化分子。能够发生有效碰撞的一定是活化分子，但是活化分子不一定发生有效碰撞。不是反应物分子之间的任何一次直接作用都能发生反应，只有那些能量相当高的分子之间的直接作用才能发生反应。在一定温度下，某反应具有的活化分子数由该反应的活化能Ea决定。根据玻耳兹曼能量分布定律可知，能量大于Ea的分子占总分子数中的分数可用e-Ea/RT估算。活化分子数（或浓度）是决定化学反应速率的重要因素。对某一给定的化学反应，当温度（T）升高时，e-Ea/RT的值增大，活化分子所占的比例增大，反应速率也就增大。使用催化剂能降低反应活化能，使得具有平均能量的反应物分子只要吸收较少的能量就能变成活化分子，有利于增大化学反应速率。

分子必须有足够的能量才能变成活化分子，发生反应。增加活化分子的方式有：

1、增加浓度，因为在一定温度下活化分子占分子总数的百分比是固定的；

2、升高温度，增加分子能量；

3、使用催化剂，使反应的能量标准降低。

影响因素活化分子浓度 (即活化分子数占总分子数的分数)的大小，对反应速度起决定性作用，活化分子浓度愈大，反应速度愈大。它还与反应物的浓度、温度、催化剂等因素有关。一般反应物浓度愈大、温度愈高，活化分子浓度就愈大。催化剂是通过改变反应活化能而影响活化分子浓度的。3

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