Физическая химия. Часть 2. Химическая кинетика. Коган В.Е - 157 стр.

UptoLike

Рубрика: 

В. Е. Коган, Г. С. Зенин, Н. В. Пенкина
156
вальную точку Р и далее скатится со все возрастающей скоростью в сторону
продуктов реакции. Другими словами, в этом случае в рассматриваемой трех-
атомной системе относительная кинетическая энергия при сближении частиц А
и
ВС достаточно велика для преодоления силы отталкивания и образования пе-
реходного состояния, которое затем распадается на продукты.
В рамках проводимой аналогии понятно, что скорость протекания эле-
ментарного акта определяется скоростью пересечения вершины перевала час-
тицей
m
. Скорости пересечения, являющиеся по существу проявлением тепло-
вого движения молекул, будут самыми различными в разных актах, но при дан-
ной температуре скорость можно охарактеризовать какой-то средней величи-
ной. Для упрощения расчета делается предположение о существовании на вер-
шине перевала плоского участка пути реакции длиной
δ
(рис. 2.35), что равно-
сильно допущению о существовании переходного состояния не в одной точке
при строго фиксированных координатахрасстояниях
AB
r
и
BC
r
, но в некото-
ром интервале этих расстояний. Однако это не является принципиальным, так
как величина δ произвольна, вводится лишь для наглядности расчета и выпада-
ет из конечного результата. Принятие вершины перевала плоской позволяет
движение фигуративной (изображающей) частицы на этом участке пути счи-
тать
одномерным. Тогда среднюю скорость пересечения перевала можно рас-
считать по формуле(2.242), как среднюю скорость теплового движения молеку-
лы с массой
m
вдоль одной координаты
1/2
2
T
x
m
⎛⎞
=
⎜⎟
π
⎝⎠
k
.
Имеющиеся данные позволяют легко определить среднюю продолжительность
жизни переходного состояния:
1/2
2
l
T
x
m
δ
⎛⎞
τ= =δ
⎜⎟
π
⎝⎠
k
. (2.290)
Вполне естественно считать распад переходного состояния, т. е. реакцию
ABCABC→+
…… ,
мономолекулярной реакцией первого порядка. Как было показано при рассмот-
рении консекутивных реакций (см. 2.2.1.5), средняя продолжительность жизни