Физическая химия. Часть II. Кинетика и катализ. Буланова А.В. - 10 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

превратиться в С и Д, молекулы А и В должны обладать энергией E
1
≠
, ко-
торая и называется энергией активации. Таким образом, это минимальная
энергия, которой должны обладать молекулы А и В, чтобы происходила
реакция с образованием молекул С + Д.
В случае обратимой реакции молекулы С и Д для того, чтобы превра-
титься в молекулы А и В должны обладать энергией E-
1
≠
.
Закон Аррениуса рассматривает долю частиц в данной системе, запас
энергии которых достаточен для осуществления элементарной реакции. Эта
доля определяется предэкспоненциальным множителем в уравнении (12).
С повышением температуры средняя энергия исходной системы воз-
растает, увеличивается число частиц, обладающих необходимым избытком
энергии, что ведёт к повышению скорости реакции.
Понятие энергии активации, как и константы скорости, подобно са-
мому закону Аррениуса, относится к элементарным реакциям. При пере-
ходе к многостадийным реакциям, описываемым уже не законом дейст-
вующих масс, а более сложными кинетическими уравнениями, даже если
они содержат одну постоянную, картина температурной зависимости ско-
рости процесса может усложняться. Это связанно с тем, что константа ки-
нетических уравнений может представлять собой сложное выражение, со-
держащее несколько констант элементарных стадий.
Каждая из этих констант, если она относится к той или другой эле-
ментарной стадии, характеризуется своей температурной зависимостью.
Так, если константа в кинетическом уравнении является произведением
или частным констант скоростей нескольких элементарных стадий в неко-
торых степенях, например,
10
2
'1
12
nn
kkk
=
⋅
(14)
каждая, из которой подчиняется уравнению Аррениуса, то
'
22
12
12 1122
ln ln ln
(
)
a
dk dk dk
E
RT RT n n n E n E E
dT dT dT
≠ ≠≠
== +=⋅+⋅=, (15)
где E
1
≠
и E
2
≠
и E
a
– энергия активации элементарных стадий 1 и 2 и как бы
суммарная энергия активации, соответственно. В этом случае температур-
ная зависимость k' как бы подчиняется уравнению Аррениуса, поскольку
она может быть выражена величиной E
a
. Однако такая зависимость являет-
ся аррениусовской лишь формально, так как она относится не к одной эле-
ментарной стадии. В этом случае E
a
– кажущаяся, или наблюдаемая
энергия активации.

Страницы