Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 135 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
134
1/2
2
AB B
1
8
T
D
µ
τ=
π
ν
k
, (2.254)
составляющее при стандартных условиях и температуре 298 K порядка
10
10
с,
и
среднюю длину свободного пробега
λ
, т. е. пути, проходимого молекулой А
между двумя столкновениями. Вычисляется
λ
путем умножения средней ско-
рости
A
C , определяемой выражением (2.246), на среднее время между столкно-
вениями
τ , определяемое выражением(2.254), а следовательно,
()
1/2
A
1/2
2
AB
8
B
C
DT
µ
λ=
νπ
k
. (2.255)
Путем умножения числа столкновений одной молекулы А
[выражение
(2.253)] на частичную концентрацию этих молекул
A
ν
можно найти число
двойных столкновений
AB
Z
молекул А с молекулами В в единице объема
(1
3
м ) в единицу времени (1 с)
1/2
2
AB AB A B
AB
11
8
ZD RT
MM
⎡⎤
⎛⎞
+ νν
⎢⎥
⎜⎟
⎝⎠
⎣⎦
. (2.256)
Полное число двойных столкновений одинаковых молекул Z можно опреде-
лить, приняв в формуле (2.264)
AB
M
MM
=
=
и введя множитель 1/2, без кото-
рого каждое соударение считалось бы дважды. Таким образом:
1/2
22
2
RT
ZD
M
π
⎡⎤
=
ν
⎢⎥
⎣⎦
, (2.257)
где
Dгазокинетический диаметр (см. выше), а
ν
частичная концентрация
молекул.
Рассмотрение числа двойных столкновений ограничим случаем, когда
энергия сталкивающихся молекул сосредоточена лишь в двух степенях свободы
или, точнее говоря, выражена двумя квадратичными членами. Такой подход
достаточен для решения многих задач химической кинетики. Так, например,
при столкновении двух молекул достаточно учитывать лишь относительную
кинетическую энергию движения вдоль линии,
соединяющей их центры. Ска-
занное, во-первых, означает, что отсчет скоростей молекул ведется относитель-
но неподвижного центра массы (относительные скорости), а, во-вторых, что бе-