Элементы химической термодинамики и кинетики. Письменко В.Т. - 87 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

87
3.2.7. Пользуясь уравнением С Аррениуса изобразите графически зависимость ско-
рости реакции от температуры ( температура меняется от 0 до ) и от энергии активации
(Е
а
к
меняется от 0 до ). Укажите пределы применимости этого уравнения. Каков физиче-
ский смысл экстремальных значений Т и Е
ак
и каковы значения константы скорости k в
этих условиях?
2.3. Энтропия активации
Большинство изученных реакций не подчиняются закономерности,
учитывающей лишь только число активных соударений. Частицы, имеющие
достаточный запас энергии для химического взаимодействия, при столкнове-
нии могут и не прореагировать с образованием нового соединения. Необхо-
димо, чтобы энергия активации была сосредоточена на определенной хими-
ческой связи и чтобы частицы сталкивались бы именно этими связями.
Большое значение имеет конфигурация электронных облаков, их раз-
меры; месторасположе-
ние атомов, групп ато-
мов в молекулах и их
ориентации в простран-
стве относительно друг
друга в момент столк-
новения. Поэтому дале-
ко не всякое столкнове-
ние частиц с энергией,
большей или равной
энергии активации, мо-
жет привести к превра-
щению.
Например, рассмотрим конфигурационный фактор в случае взаимодей-
ствия двух атомов водорода между собой и атома водорода со фтором. При
взаимодействии атомов водорода (рис.3.2.7) в силу сферической симметрии
электронных орбиталей Is
1
как одного, и так другого атома, перекрывание их
произойдет в любом месте соприкосновения их, независимо от ориентации
атомов относительно друг друга.
Но взаимодействие атомов водорода и фтора будет зависеть от их от-
носительной ориентации валентных орбиталей атомов (рис.3.2.8).
Внешняя элек-
тронная конфигурация
атома фтора…..2 s
2
2р
5
.
на одной из орбиталей, а
именно 2р
х
(более свет-
лая орбиталь), согласно
нашему рисунку3.2.8,
находится одиночный
валентный электрон.
Остальные орбитали 2s
2
,
Y
α
X
α
X
β
Y
β
Z
β
Z
α
X
β
Y
β
Z
β
H
β
H
α
X
α
Y
α
Z
α
H
α
H
β
Рис. 3.2.7. Схема взаимодействия двух атомов водо-
рода
Х
2
X
2
X
1
X
1
Y
2
Y
2
Y
1
Y
1
Z
2
ZZ
2
Z
1
Рис. 3.2.8. Схема взаимодействия атомов водорода и
ф
т
ора