Физическая химия. Часть II. Кинетика и катализ. Буланова А.В. - 8 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

k
1
Рассмотрим реакцию А + В ↔ С + Д
k
–1
Скорость прямой реакции равна k
1
[A][B], а скорость обратной реак-
ции k
-1
[С][Д], где k
1
и k
–1
– константы скорости прямой и обратной реак-
ций, соответственно.
В равновесии скорости равны
11
[][] [][]kA B k C D
⋅−
⋅
=⋅⋅
,
а константа равновесия
1
1
[][]
[][]
c
CD k
K
A
Bk
−
⋅
==
⋅
.
Уравнение (8) Вант-Гоффа принимает вид:
11
2
ln lndk dk E
dT dT RT
−
Δ
−=
(9)
и его можно выразить через два уравнения:
11
2
lndk E
I
dT RT
≠
=+
, и
11
2
lndk E
I
dT RT
≠
−−
=
+
(10)
где ΔE = E
1
≠
- E
-1
≠
и I – постоянная интегрирования. Аррениус нашел, что
для многих реакций I равно нулю, и сформулировал свой закон в виде:
2
lndk E
dT RT
=
, (11)
где k – константа скорости; E
≠
- энергетический член, называемый энерги-
ей активации.
Энергией активации называют избыток энергии по сравнению со
средней энергией реагирующих молекул при данной температуре, не-
обходимый для того, чтобы произошла химическая реакция.
Величина энергии активации E
≠
зависит от вида реагирующих частиц
(молекулы, радикалы, атомы, ионы и т.п.) и от их энергетического со-
стояния.
Так, для реакций между валентно-насыщенными молекулами энергия
активации близка к энергии диссоциации и составляет 25-50 ккал/моль. Ре-
акция между атомами или радикалами происходит с энергией активации,
близкой к нулю; реакции атомов (или радикалов) с молекулами протекают
с промежуточными значениями энергии активации (10-25 ккал/моль).
Предполагая (в относительно небольшом интервале температур), что
E
≠
= const, после интегрирования уравнение (11) примет вид:
8

Страницы