Почему вещества могут взаимодействовать между собой лучше или хуже?

""

Почему одни химические вещества лучше взаимодействуют между собой, а другие хуже? Как можно заставить их усилить это взаимодействие?

Юрий Дубинин
научный сотрудник ФИЦ «Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН» кандидат химических наук Юрий Владимирович Дубинин

Факторов, влияющих на взаимодействие различных веществ друг с другом, достаточно большое количество: от внешних условий среды до геометрического расположения вещества в пространстве. Но если рассматривать их глубже, то всё сводится к одному — к энергии. Чтобы два вещества прореагировали, им нужно преодолеть так называемый энергетический барьер. В некоторых случаях этот барьер небольшой, и реакция протекает легко и быстро, в то время как для других веществ он может быть крайне высок.

Аналогичным образом можно представить общение между людьми: с кем-то удается найти общий язык легко и быстро, а разговор с другим собеседником способен отнимать достаточно много сил и энергии. Или еще более простой пример — общение с иностранцем. В этом случае между людьми существует языковой барьер, и чем лучше ты знаешь язык собеседника, тем проще с ним взаимодействовать.

Однако даже если вещества трудно взаимодействуют между собой, в большинстве случаев им можно помочь преодолеть энергетический барьер. И тут есть два варианта — либо накачать их энергией извне, либо снизить величину барьера.

Самым простым примером первого варианта является нагрев — подход, использующийся для инициации очень большого количества химических реакций. Снизить же энергетический барьер реакции помогают катализаторы. Они образуют промежуточные соединения с реагентами, энергии перехода к которым из исходных веществ и перехода из них в продукты существенно ниже первоначального энергетического барьера.

Если проводить аналогию с языками, то катализатором взаимодействия, например русского и японца, может послужить знание и тем и другим английского языка. Понять родные языки друг друга им было бы очень сложно, но при использовании какого-то третьего, более-менее известного обоим, процесс взаимодействия заметно упрощается и становится быстрее.

Если вам интересны вопросы, связанные с процессами взаимодействия различных веществ между собой, их причины, закономерности и способы воздействия, то ответы на них вам помогут найти такие разделы науки, как физическая химия, термодинамика, кинетика и катализ.

Фото предоставлено исследователем и из открытых источников