Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 105 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

УлГТУ | Ульяновск

Составители: 

Рубрика: 

105
ими окажутся энергия активации
Е
ак
.
и энтропия активации
S
ак
, незначитель-
ные изменения которых приводят к существенному изменению константы
скорости., так как они входят в степень данного выражения.
.
Число столкно-
вений
z
, можно считать, не оказывает влияния, поскольку для данной реак-
ции (природы веществ), температуры, концентрации число столкновений по-
стоянно.
Механизм катализа может быть представлен следующим образом. На-
пример, для символической реакции
А + В = АВ,
(3.4.1)
протекающей без катализатора, скорость равна
V
1
. Этот процесс связан с оп-
ределенными значениями энергии активации
Еак. и энтропия активации S
ак.
,
которые для данного пути (механизма) реакции- величины постоянные
(рис.3.4.1 сплошная кривая).
Но этот же процесс получения вещества АВ из веществ
А
и
В
можно
провести по иному пути через промежуточные стадии (предположим через
две стадии, пунктирная кривая рис. 3.4.1). Представим, что один из исходных
реагентов, пусть это будет вещество
А,
взаимодействует с катализатором
kat
с
образованием промежуточного соединения
Аkat
по первой стадии реакции
А + kat = Аkat
(3.4.2.)
Этот этап взаимодействия характеризуется своими значениями энергии акти-
вации Е`
ак.
и энтропии активации
S`
ак
(рис.3.4.1 пунктирная кривая). Образо-
вавшееся промежуточное соединение
Аkat
, в дальнейшем реагирует с компо-
нентом В
в соответствии с уравнением реакции:
Akat + В = АВ + kat
. (3.4.3.)
Это взаимодействие протекает также с присущими для него энергией акти-
вации
E``
ак
.
и энтропией активации
S``
ак
. По окончании второй стадии реакции
выделяется конечный продукт
АВ и вещество катализатора kat почти в неиз-
менном виде.
Если сложить уравнения первой стадии реакции и второй с участием
катализатора, то получим:
А + kat = Аkat
Аkat + В = АВ + kat
А + В + kat = АВ + kat
Тот же результат по составу продуктов, что и в простой реакции 3.4.1, кото-
рая проводилась без катализатора. Однако скорости протекания этих процес-
сов (с катализатором и без него) будут разными. Причем для приведенного
примера скорость реакции в присутствии катализатора больше таковой для
реакции без катализатора, потому что энергии активации реакций промежу-
точных стадий
E`
ак
и E``
ак
(каждая в отдельности) меньше энергии активации
прямой реакции без катализатора
Еак
.

Страницы