0:00:01.400,0:00:02.233
Η Θεωρία συγκρούσεων

0:00:02.233,0:00:05.130
σχετίζεται με τις κατανομές [br]Maxwell-Boltzmann.

0:00:05.130,0:00:07.590
Αρχικά θα ξεκινήσουμε με τη [br]θεωρία συγκρούσεων.

0:00:07.590,0:00:09.970
Η θεωρία αυτή μας λέει ότι[br]τα σωματίδια συγκρούονται

0:00:09.970,0:00:13.860
με κατάλληλη κινητική ενέργεια και [br]προσανατολισμό

0:00:13.860,0:00:17.370
για να ξεπεράσουν το φραγμό[br]της ενέργεια ενεργοποίησης.

0:00:17.370,0:00:21.130
Ας δούμε την αντίδραση του Α με το [br]ΒC

0:00:21.130,0:00:24.420
για να σχηματιστεί ΑΒ και C.

0:00:24.420,0:00:28.240
Στο ενεργειακό διάγραμμα, έχουμε [br]τα αντιδρώντα εδώ

0:00:28.240,0:00:29.580
στα αριστερά.

0:00:29.580,0:00:33.660
Το άτομο του Α είναι κόκκινο,

0:00:33.660,0:00:36.590
και έχουμε και το μόριο του BC εδώ.

0:00:36.590,0:00:39.790
Αυτά τα δύο πρέπει να συγκρουστούν

0:00:39.790,0:00:43.150
για να γίνει η αντίδραση,

0:00:43.150,0:00:45.400
και αυτό πρέπει να γίνει [br]με κατάλληλη ενέργεια

0:00:45.400,0:00:48.070
για να ξεπεράσουμε την [br]ενέργεια ενεργοποίησης.

0:00:48.070,0:00:51.210
Η ενέργεια ενεργοποίησης στο [br]ενεργειακό διάγραμμα

0:00:51.210,0:00:52.250
είναι η διαφορά στην ενέργεια

0:00:52.250,0:00:56.010
μεταξύ της κορυφής εδώ, της [br]μεταβατικής κατάστασης

0:00:56.010,0:00:57.610
και την ενέργεια των αντιδρώντων.

0:00:57.610,0:01:01.810
Η ενέργεια εδώ είναι η [br]ενέργεια ενεργοποίησης.

0:01:01.810,0:01:04.030
Η ελάχιστη ενέργεια για

0:01:04.030,0:01:06.770
να γίνει η αντίδραση.

0:01:06.770,0:01:09.830
Αν αυτά τα σωματίδια συγκρούονται με [br]την απαραίτητη ενέργεια,

0:01:09.830,0:01:13.920
περνάμε το ενεργειακό φραγμό

0:01:13.920,0:01:17.653
και η αντίδραση δίνει τα προϊόντα.

0:01:20.020,0:01:22.090
Αν τα αντιδρώντα δεν συγκρουστούν

0:01:22.090,0:01:25.340
με αρκετή ενέργεια, απλά απωθούνται

0:01:25.340,0:01:27.070
και δεν γίνεται αντίδραση.

0:01:27.070,0:01:30.820
Δεν περνάμε τον ενεργειακό φραγμό.

0:01:30.820,0:01:33.420
Μια αναλογία είναι όταν χτυπάμε μια[br]μπάλα του golf.

0:01:33.420,0:01:35.310
Αν έχουμε ένα λόφο,

0:01:35.310,0:01:37.150
και από την άλλη μεριά του λόφου,

0:01:37.150,0:01:39.050
κάπου είναι η τρύπα,

0:01:39.050,0:01:42.700
και στα αριστερά είναι η μπάλα.

0:01:42.700,0:01:45.720
Πρέπει να χτυπήσουμε την μπάλα [br]με αρκετή δύναμη

0:01:45.720,0:01:47.920
αρκετή κινητική ενέργεια

0:01:47.920,0:01:49.970
για να φτάσει στην κορυφή του λόγου

0:01:49.970,0:01:53.050
και να κυλίσει προς την τρύπα.

0:01:53.050,0:01:55.320
Αυτό ο λόφος είναι

0:01:55.320,0:01:58.580
όπως η ενέργεια.

0:01:58.580,0:02:02.080
Η μπάλα πρέπει να έχει αρκετή [br]κινητική ενέργεια

0:02:02.080,0:02:06.353
για να γίνει δυναμική ενέργεια[br]και να περάσει το λόφο.

0:02:09.390,0:02:11.230
Αν δεν βάλουμε αρκετή ενέργεια,

0:02:11.230,0:02:13.730
δεν θα περάσει το λόφο.

0:02:13.730,0:02:16.160
Θα πάει μέχρι τη μέση

0:02:16.160,0:02:18.470
και θα γυρίσει πίσω.

0:02:18.470,0:02:23.470
Η κινητική ενέργεια ειναι 1/2mv2.

0:02:24.770,0:02:26.630
Μ η μάζα της μπάλας

0:02:26.630,0:02:28.790
και v η ταχύτητα.

0:02:28.790,0:02:30.350
Αν χτυπήσουμε με αρκετή δύναμη

0:02:30.350,0:02:33.770
θα έχει αρκετή ταχύτητα

0:02:33.770,0:02:35.190
και αρκετή κινητική ενέργεια

0:02:35.190,0:02:37.083
για να περάσει το λόφο.

0:02:38.740,0:02:40.160
Ας εφαρμόσουμε την θεωρία συγκρούσεων

0:02:40.160,0:02:42.810
σε μια κατανομή Maxwell-Boltzmann.

0:02:42.810,0:02:45.370
Συνήθως μια Maxwell-Boltzmann

0:02:45.370,0:02:48.400
έχει κλάσματα σωματιδίων ή [br]σχετικό αριθμό σωματιδίων

0:02:48.400,0:02:52.790
στον y-άξονα και ταχύτητα σωματιδίων[br]στον x-άξονα.

0:02:52.790,0:02:55.160
Η κατανομή Maxwell-Boltzmann

0:02:55.160,0:03:00.160
δείχνει το εύρος των ταχυτήτων [br]που μπορούν να έχουν τα σωματίδια

0:03:01.380,0:03:02.110
σε ένα αέριο,

0:03:02.840,0:03:04.160
Ας πούμε ότι έχουμε

0:03:04.160,0:03:06.420
εδώ ένα τέτοιο διάγραμμα.

0:03:06.420,0:03:07.820
Έστω μια ποσότητα αερίου

0:03:07.820,0:03:10.290
σε θερμοκρασία Τ.

0:03:10.290,0:03:12.980
Τα σωματίδια δεν έχουν όλα [br]την ίδια ταχύτητα,

0:03:12.980,0:03:15.790
έχουν διάφορες ταχύτητες.

0:03:15.790,0:03:19.820
Ένα μπορεί να κινείται αργά

0:03:19.820,0:03:22.090
κάνω ένα μικρό βέλος εδώ.

0:03:22.090,0:03:24.450
Κάποια κινούνται πιο γρήγορα,

0:03:24.450,0:03:28.190
θα κάνω μεγαλύτερο βέλος[br]για να δείξω μεγαλύτερη ταχύτητα.

0:03:28.190,0:03:31.310
Μπορεί ένα σωματίδιο να είναι[br]το πιο γρήγορο.

0:03:31.310,0:03:34.293
Θα σχεδιάσω για αυτό το πιο[br]μεγάλο βέλος.

0:03:36.130,0:03:38.400
Η περιοχή κάτω από την καμπύλη

0:03:38.400,0:03:40.310
σε μια κατανομή Maxwell-Boltzmann

0:03:40.310,0:03:43.850
εκφράζει όλα τα σωματίδια [br]του δείγματος.

0:03:43.850,0:03:47.920
Έχουμε αυτό το σωματίδιο που κινείται [br]πολύ αργά,

0:03:47.920,0:03:50.450
οπότε αν δούμε κάτω από την καμπύλη[br]και σκεφτούμε

0:03:50.450,0:03:52.120
το εμβαδόν της καμπύλης

0:03:52.120,0:03:54.073
είναι σε χαμηλή ταχύτητα σωματιδίων,

0:03:54.920,0:03:57.410
το εμβαδόν είναι μικρότερο[br]από άλλα κομμάτια της καμπύλης.

0:03:57.410,0:03:59.640
Αυτό το δείχνουμε εδώ με αυτό το [br]ένα σωματίδιο

0:03:59.640,0:04:01.490
που κινείται πολύ αργά.

0:04:01.490,0:04:03.620
Μετά πάμε στο επόμενο κομμάτι[br]της καμπύλης,

0:04:03.620,0:04:06.610
σε αυτό το μεγάλο εμβαδόν

0:04:06.610,0:04:09.640
τα σωματίδια κινούνται με [br]μεγαλύτερες ταχύτητες.

0:04:09.640,0:04:14.640
Ίσως αυτά τα 3 σωματίδια [br]αντιπροσωπεύουν

0:04:15.550,0:04:17.870
σωματίδια κινούμενα με [br]μεγαλύτερη ταχύτητα.

0:04:17.870,0:04:21.670
Τέλος, έχουμε αυτό το σωματίδιο εδώ,

0:04:21.670,0:04:23.610
που σχεδιάσαμε με μεγαλύτερο βέλος [br]από τα άλλα.

0:04:23.610,0:04:26.440
Αυτό κινείται ταχύτερα από το άλλο.

0:04:26.440,0:04:29.750
Ίσως η περιοχή κάτω από την καμπύλη

0:04:29.750,0:04:31.853
αναπαριστά αυτό το σωματίδιο.

0:04:33.520,0:04:34.890
Γνωρίζουμε από τη θεωρία συγκρούσεων,

0:04:34.890,0:04:37.760
ότι τα σωματίδια πρέπει να έχουν [br]αρκετή κινητική ενέργεια

0:04:37.760,0:04:42.760
για να περάσουν την ενέργεια [br]ενεργοποίησης για να γίνει αντίδραση.

0:04:42.850,0:04:46.610
Θα σχεδιάσουμε μια γραμμή για την [br]ενέργεια ενεργοποίησης

0:04:46.610,0:04:48.840
σε μια κατανομή Maxwell-Boltzmann.

0:04:48.840,0:04:52.722
Αν κάνω αυτή τη γραμμή, αυτή την [br]τεθλασμένη εδώ,

0:04:52.722,0:04:57.060
είναι για την ενέργεια ενεργοποίησης.

0:04:57.060,0:04:59.600
Και αντί για ταχύτητα σωματιδίων, [br]μπορείτε να σκεφτείτε

0:04:59.600,0:05:02.400
το άξονα x ως την επιθυμητή [br]κινητική ενέργεια.

0:05:02.400,0:05:05.480
Όσο πιο γρήγορα κινείται το σωματίδιο,

0:05:05.480,0:05:07.690
τόσο μεγαλύτερη κινητική [br]ενέργεια έχει.

0:05:07.690,0:05:11.390
Οπότε το εμβαδόν κάτω από την καμπύλη

0:05:11.390,0:05:13.010
στα δεξιά της γραμμής,

0:05:13.010,0:05:14.640
αναπαριστά όλα τα σωματίδια

0:05:14.640,0:05:19.640
που έχουν αρκετή κινητική [br]ενέργεια για να γίνει η αντίδραση.

0:05:21.820,0:05:24.300
Μετά, ας δούμε τι συμβαίνει στα σωματίδια

0:05:24.300,0:05:27.770
του δείγματος όταν αυξάνουμε[br]τη θερμοκρασία.

0:05:27.770,0:05:29.240
Όταν αυξάνουμε την θερμοκρασία,

0:05:29.240,0:05:32.350
η κατανομή Maxwell-Boltzmann αλλάζει.

0:05:32.350,0:05:36.030
Η κορυφή βλέπουμε μειώνεται

0:05:36.030,0:05:40.360
και η κατανομή γίνεται πιο φαρδιά.

0:05:40.360,0:05:43.373
Θα είναι έτσι σε υψηλότερη θερμοκρασία.

0:05:45.380,0:05:47.210
Ακόμα έχουμε σωματίδια που κινούνται

0:05:47.210,0:05:48.820
σε σχετικά χαμηλές ταχύτητες, σωστα;

0:05:48.820,0:05:50.440
Είναι η περιοχή κάτω από την καμπύλη.

0:05:50.440,0:05:53.583
Αυτό μπορεί να αναπαριστάται από [br]αυτό το σωματίδιο εδώ,

0:05:54.440,0:05:56.520
και μετά, ας δούμε την περιοχή

0:05:56.520,0:06:00.180
στα αριστερά της γραμμή της Εα.

0:06:00.180,0:06:02.750
Θα κάνουμε αυτά τα σωματίδια πράσινα

0:06:02.750,0:06:05.180
και έχουμε σωματίδια που κινούνται

0:06:05.180,0:06:06.510
με λίγο μεγαλύτερες ταχύτητες.

0:06:06.510,0:06:09.250
Ας κάνω τα βέλη λίγο πιο μεγάλα

0:06:09.250,0:06:12.330
αλλά δείτε τι συμβαίνει στα δεξιά[br]της γραμμής.

0:06:12.330,0:06:14.880
Βλέπουμε την περιοχή κάτω από [br]την καμπύλη

0:06:14.880,0:06:17.960
με φούξια χρώμα.

0:06:17.960,0:06:21.350
Δείτε πόσο μεγαλύτερη είναι σε [br]σχέση με πριν.

0:06:21.350,0:06:24.450
Ίσως έχουμε αυτά τα 2 σωματίδια εδώ

0:06:24.450,0:06:25.900
με μεγαλύτερη ταχύτητα.

0:06:25.900,0:06:28.150
Θα κάνω τα βέλη πιο μεγάλα

0:06:28.150,0:06:30.270
για να δείξω μεγαλύτερη ταχύτητα.

0:06:30.270,0:06:33.780
Αφού είναι στα δεξιά της γραμμής,

0:06:33.780,0:06:36.690
και τα 2 σωματίδια έχουν αρκετή [br]κινητική ενέργεια

0:06:36.690,0:06:40.840
για να περάσουν την ενέργεια [br]ενεργοποίησης της αντίδρασης.

0:06:40.840,0:06:44.530
Βλέπουμε ότι όταν αυξάνουμε [br]την θερμοκρασία,

0:06:44.530,0:06:46.730
αυξάνουμε το πλήθος σωματιδίων

0:06:46.730,0:06:48.580
που έχουν αρκετή κινητική ενέργεια

0:06:48.580,0:06:51.323
για να περάσουν την Εα.

0:06:52.840,0:06:54.090
Είναι σημαντικό να τονίσουμε

0:06:54.090,0:06:56.770
ότι αφού το πλήθος των σωματιδίων [br]δεν άλλαξε,

0:06:56.770,0:06:59.480
αυξήσαμε μόνο τη θερμοκρασία,

0:06:59.480,0:07:02.360
το εμβαδόν κάτω από την καμπύλη [br]παρέμεινε το ίδιο.

0:07:02.360,0:07:06.420
Το εμβαδόν αυτό με κίτρινο,

0:07:06.420,0:07:08.880
είναι το ίδιο με το εμβαδόν της καμπύλης

0:07:08.880,0:07:12.010
με φούξια.

0:07:12.010,0:07:14.640
Η διαφορά είναι ότι αυτό με φούξια

0:07:14.640,0:07:15.950
είναι σε μεγαλύτερη θερμοκρασία,

0:07:15.950,0:07:18.370
άρα τα σωματίδια έχουν αρκετή κινητική[br]ενέργεια

0:07:18.370,0:07:20.790
για να περάσουν την Εα.

0:07:20.790,0:07:23.030
Με αύξηση θερμοκρασίας

0:07:23.030,0:07:25.783
αυξάνουμε την ταχύτητα της αντίδρασης.