ВУЗ:
Составители:
Рубрика:
7
0
Ea
2
Q
B
A
H
Ea
1
A-P + B -Q
A-B + P-Q
Координата реакции
Ea
P
(ABPQ)*
Это состояние называется активированным комплексом
или переходным состоянием. Именно для его образования
и необходима энергия активации (Еа) (рис. 1). Неустойчи-
вый активированный комплекс существует короткое время.
Он распадается с образованием продуктов реакции или ис-
ходных веществ; при этом энергия выделяется. Переходное
состояние возникает в ходе как прямой, так и обратной ре-
акции. Энергетически оно отличается от исходных веществ
на величину энергии активации прямой реакции, а от ко-
нечных – на энергию активации обратной реакции. Эти со-
отношения показаны на рис. 1; видно, что разность энергий
активации прямой и обратной реакции равна тепловому
эффекту реакции.
Рис. 1. Изменение потенциальной энергии между реакционными
центрами в реакции:
AB и PQ – исходные вещества; AP и BQ – продукты реакции; APQB
– переходное состояние; Еа
1
– энергия активации прямой реакции;
Еа
2
– энергия активации обратной реакции; ΔН – тепловой эффект
реакции
8
С ростом температуры наблюдается увеличение энер-
гии системы и соответственно увеличивается доля моле-
кул, энергия которых равна или превышает энергию акти-
вации данной химической реакции, что приводит к росту
ее скорости.
В зависимости от величины энергии активации выде-
ляют реакции:
медленные
Е
а
>120 кДж/моль
реакции со средней ско-
ростью
Е
а
= от 40 до 120 кДж/моль
быстрые
Е
а
<40 кДж/моль
Определение энергии активации и предэкспоненциаль-
ного множителя
Энергию активации можно определить по эксперимен-
тальным данным, используя уравнение Аррениуса (уравне-
ние 2) в логарифмическом виде:
ln υ = ln A –
RT
E
a
.
(4)
По экспериментальным данным строится график зави-
симости ln υ от 1/Т (рис. 2).
Предэкспоненциальный множитель определяется по от-
резку b, отсекаемому экспериментальной прямой на оси
ординат:
b = ln А, или A = е
b
.
(5)
Энергия активации определяется по тангенсу угла на-
клона прямой:
R
E
a
= tg (φ) =
a
b
;
a
b
RE
a
,
(6)
где b – отрезок, отсекаемый экспериментальной прямой на
