Составители:
Рубрика:
Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
141
Рис. 2. 31. Скорость молекул
в момент столкновения:
0 – начало координат, по-
мещенное в центр массы со-
ударяющейся системы
4.
Энергия активации. Необходимое условие эффективности столкнове-
ния – это достаточная энергия столкновения (см. 2.2.2.2). Перечисленные в пер-
вых трех пунктах причины уменьшения числа эффективных столкновений дей-
ствуют в отдельных случаях. В то же время, еще со времен Аррениуса наиболее
важным считается соблюдение энергетического условия:
эффективным
столкновением является, в первую очередь, то столкновение, которое про-
исходит с достаточной энергией
.
Молекула в ходе соударения с другой молекулой должна быть значитель-
но деформирована, чтобы соответствующие атомы могли сблизиться и, образуя
новые связи, дать продукты. Для такой деформации необходима затрата значи-
тельной энергии –
энергии активации, которую с точки зрения теории столк-
новений можно определить как
минимально необходимую энергию, которой
должна обладать молекула в момент столкновения, чтобы прореагировать
.
Для подсчета числа таких активных столкновений, которое значительно
меньше общего числа столкновений (см. 2.2.2.1, 2.2.2.2), необходимо устано-
вить вид энергии, принимающей участие в активации. Однако на первом этапе
подсчета важен не сам вид энергии, а число квадратичных членов в выражении
энергии.
В простейшем варианте теории столкно-
вений бимолекулярных реакций рассматрива-
ется относительная
кинетическая энергия мо-
лекул вдоль линии, соединяющей их центры
(см. 2.2.2.1). При этом деформация молекул,
связанная, так сказать с «силой удара в лоб»,
будет определяться проекциями векторов
A
v и
B
v
на линию, соединяющую центры молекул,
т. е. относительными скоростями
A
′
v и
B
′
v
вдоль линии центров (рис. 2.31). В таком слу-
чае относительная кинетическая энергия
R
вдоль линии центров будет определяться выра-
жением (2.258), а условием эффективности
столкновения, т. е. осуществления реакции, будет соотношение
E
≥R , (2.268)
где
E – критическое значение энергии, т. е. энергия активации.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 140
- 141
- 142
- 143
- 144
- …
- следующая ›
- последняя »
