Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 141 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
140
3. Частицы (молекулы) имеют сферическую форму. Соударения между
ними
абсолютно упругие, т. е. общая поступательная кинетическая энергия
сталкивающейся пары одинакова до и после столкновения: энергия ни од-
ной из сталкивающихся частиц (молекул) не переходит во вращательную,
колебательную или другие виды энергии
.
Во всем предыдущем изложении мы неоднократно указывали условия,
необходимые для протекания химической реакции. Бимолекулярная реакция
может осуществляться только при «столкновении», т. е. достаточно тесном
сближении, двух молекул. При этом не всякое столкновение приводит к реак-
ции. Обобщим основные причины этого, т. е., другими словами, сформулируем
основные факторы, определяющие возможность осуществления
химической
реакции и влияющие на ее протекание.
1.
Необходимость соответствующей ориентации молекул в момент
столкновения
. Вероятно, более или менее сложные молекулы могут прореаги-
ровать, если в момент столкновения они ориентированы в пространстве надле-
жащим образом, т. е. образуют конфигурацию, наиболее подходящую для раз-
рыва одних связей и возникновения новых.
2.
Необходимость стабилизации молекулы. При бимолекулярной ассо-
циации атомов или простых радикалов необходима стабилизация образовав-
шейся колебательно-возбужденной молекулы. Энергия возбуждения, по мень-
шей мере, равна, а чаще превышает энергию разрыва связи и поэтому обра-
зующаяся квазимолекула существует только в течение одного полупериода ко-
лебания, т. е. приблизительно
14
10
с. Из всех мыслимых путей потери избы-
точной энергии реальным представляется стабилизация путем отдачи избыточ-
ной энергии третьему телу. Отмеченное имеет место, например, в цепных реак-
циях на стадии обрыва цепи (см. 2.2.1.7), когда атомы в газовой фазе рекомби-
нируют с частотой тройных соударений.
3.
Квантовые препятствия. Реакция при прочих равных условиях будет
медленной, если в реагирующей системе должно измениться электронное со-
стояние, например мультиплетность. Примером таких реакций, называемых
не-
адиабатическими
, могут служить некоторые процессы цис-транс-
изомеризации. Возможно, что в таких реакциях основное синглетное состояние
должно перейти в триплетное, а вероятности таких электронных переходов (за-
прещенных переходов) малы.