Химическая кинетика в курсе неорганической химии. Гончаров Е.Г - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ВГУ | Воронеж

Составители: 

Рубрика: 

10
òîðîãî ñëåäóåò, ÷òî â êàæäîé ðåàêöèè ìîëåêóëàì ïðèõîäèòñÿ ïðåîäîëå-
âàòü îïðåäåëåííûé ýíåðãåòè÷åñêèé áàðüåð, ïðåæäå ÷åì îáðàçóþòñÿ ïðî-
äóêòû ðåàêöèè.
Äëÿ ëó÷øåãî ïîíèìàíèÿ äàí-
íîãî ðåàêöèîííîãî ïóòè ìîæíî
âîñïîëüçîâàòüñÿ ìåõàíè÷åñêîé
àíàëîãèåé, ïðèâåäåííîé íà
ðèñ.11. Ïðåæäå ÷åì ïåðåéòè èç
ñîñòîÿíèÿ ñ áîëåå âûñîêîé ïî-
òåíöèàëüíîé ýíåðãèåé(Å
1
)â ñî-
ñòîÿíèå ñ áîëåå íèçêîé (Å
2
),
øàðó íåîáõîäèìî ñîîáùèòü íå-
êîòîðóþ äîïîëíèòåëüíóþ ýíåð-
ãèþ, äîñòàòî÷íóþ äëÿ ïðåîäîëå-
íèÿ áàðüåðà íà åãî ïóòè. Â õè-
ìè÷åñêîé ðåàêöèè îïðåäåëåííàÿ
èçáûòî÷íàÿ ýíåðãèÿ íåîáõîäèìà
ìîëåêóëàì äëÿ ïåðåñòðîéêè õè-
ìè÷åñêèõ ñâÿçåé, ñëåäñòâèåì êîòîðîé ìîãóò îáðàçîâàòüñÿ íîâûå ñâÿçè ìåæäó
àòîìàìè. Íàïðèìåð, â ðåàêöèè À
2
+ Â
2
= 2À ýòà èçáûòî÷íàÿ ýíåðãèÿ, êîòî-
ðîé îáëàäàåò òîëüêî îïðåäåëåííàÿ äîëÿ ìîëåêóë, íåîáõîäèìà äëÿ îñëàáëå-
íèÿ ãîìîãåííûõ ñâÿçåé â ìîëåêóëàõ À
2
è Â
2
, ÷òî ïðåäîïðåäåëÿåò âîçìîæ-
íîñòü îáðàçîâàíèÿ íà âåðøèíå áàðüåðà àêòèâíîãî êîìïëåêñà (ðèñ.10) , â
êîòîðîì åùå ñîõðàíÿþòñÿ îñëàáëåííûå ñòàðûå ñâÿçè, íî óæå îáðàçîâàëèñü
íå ñîâñåì îêðåïøèå íîâûå ñâÿçè ÀÂ. Ýòî íåóñòîé÷èâîå ïðîìåæóòî÷íîå
ñîñòîÿíèå ñèñòåìû òðåáóåò ìåíüøå çàòðàòû ýíåðãèè ïî ñðàâíåíèþ ñ «ðåâî-
ëþöèîííûì» ïóòåì, êîãäà, ïðåæäå ÷åì îáðàçóþòñÿ íîâûå ñâÿçè, íåîáõîäè-
ìî ïîëíîñòüþ ðàçðóøèòü ñòàðûå. Òàêèì îáðàçîì, ïðèðîäà ïðåäïî÷èòàåò
èäòè ýâîëþöèîííûì ïóòåì, êîãäà â íåäðàõ îñëàáëåííîé ñòàðîé ñèñòåìû
çàðîæäàþòñÿ íîâûå , åùå íå ïîëíîñòüþ îêðåïøèå, ñâÿçè.
Èñõîäÿ èç ðàñïðåäåëåíèÿ ìîëåêóë ïî ýíåðãèÿì, ìîæíî óòâåðæäàòü, ÷òî â
êàæäîé ðåàêöèè òîëüêî îïðåäåëåííàÿ äîëÿ ìîëåêóë ìîæåò èìåòü èçáûòî÷-
íûé çàïàñ ýíåðãèè, íåîáõîäèìûé äëÿ ïðåîäîëåíèÿ ýíåðãåòè÷åñêîãî áàðüåðà
(Å
à
) . Ýòà äîëÿ ïàð âçàèìîäåéñòâóþùèõ ìîëåêóë îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷èíîé
e
Åà/RT
.Òîãäà â ñîîòâåòñòâèè ñ òåîðèåé ñòîëêíîâåíèÿ ìîëåêóë ñêîðîñòü ðåàê-
öèè ìîæíî âûðàçèòü ñîîòíîøåíèåì: ñêîðîñòü = ÷àñòîòå ñòîëêíîâåíèè õ äîëþ
àêòèâíûõ ìîëåêóë , èëè äëÿ ðåàêöèè Í
2
+ J
2
= 2ÍJ , – dC
H
2
/dτ
= ZC
H
2
· C
J
2
·e
–Ea/RT
èëè  dC
H
2
/dτ = Z·e
-Ea/ RT
C
H
2
·C
J
2
.
Ðèñ. 11.
���������������������������������������������������������� ���������
�������������������������������������������������������������������
��������������
    ��������������������������
����������������������������
���������������� ������������
����������� ������������ ��
�������� ������� ���� �������� ��
���������� �� ������ �������� ���
������������ ����������1��� ���
�������� �� ������ ������� �� 2��
����������������������������
����������������������������
������������������������������
���� �������� ��� ���� ������ �� ���
�����������������������������
�����������������������������
����������������������������� ��������
������������������������������������������������������������������������
������������������������������2����2������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
�����������������������������������2����2�����������������������������
������ ������������ ��� �������� �������� ���������� ���������� ��������� �� �
���������������������������������������������������������������������
������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
���������������������������������������������������������������������
��� ���������� ���������� �������� ������ ��������� �������� ������������
����� ������������� ������� ������ �� ������� ������������ ������� �������
�����������������������������������������������������
    ��������������������������������������������������������������������
��������������������������������������������������������������������
����������������������������������������������������������������������
����� �� ���� ����� ���� ������������������ �������� ������������� ���������
�����RT�������������������������������������������������������������������
�����������������������������������������������������������������������
������������������������������������2 + J2 ����J , – dCH /�τ = ZCH · CJ ·e–Ea/RT
                                                          2         2  2
������dCH /�τ = Z·e-Ea/ RTCH ·CJ .
          2                2   2


��

Страницы