Химическая кинетика. Пурмаль А.П. - 33 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

выполняется выявленная Ю.Н.Козловым и А.П.Пурмалем эмпирическая
зависимость между lnk и
G
o
. Для комнатных температур (15-25
o
С) эта
зависимость в широком диапазоне изменения переменных имеет вид
lnk(M
-1
c
-1
)
1,5 – 0,25
G
o
(кДж/моль)
и описывает и простые реакции переноса электрона и реакции, происходящие с
разрывом химической связи, имеющие большую практическую значимость.
4.5. Газовые ионы
Наивысшая реакционная способность присуща газовым ионам. Такие ионы
образуются в различных газоразрядных устройствах, в плазменных горелках, в
газах, облучаемых потоками ускоренных электронов и ядер. Образование газовых
ионов происходит в условиях работы устройств новой техники - в ударных и
детонационных волнах при быстром движении тел в воздухе. В природных
условиях газовые ионы возникают в канале разряда молний в верхних слоях
атмосферы на высотах более 90 км под действием излучения Солнца (табл.5).
Таблица 5
Реакции фотоионизации атмосферных веществ, энергия и максимальные
длины волн фотонов, способных вызвать ионизацию
Реакция нергия, кДж/моль
λ
, нм
N
2
+ h
ν
N
2
+
+ e
1495 80,1
O
2
+ h
ν
O
2
+
+ e
1205 99,3
O + h
ν
O
+
+ e
1313 91,2
NO + h
ν
NO
+
+ e
890 134,5
Другоймягкий путь образования газовых ионов - “прилипание электронов к
нейтралям, безактивационное в случае экзотермического характера реакции, но в
большинстве случаев протекающее лишь при тройных соударениях:
O
2
+ e
+ M
O
2
+ M – 84;
NO
2
+ e
+ M
NO
2
+ M – 156 кДж/моль
Высокая реакционная способность газовых ионов проявляется в том, что
большинство их экзотермических реакций с нейтралями происходит
безактивационно. К таким реакциям относятся:
1. Ион-молекулярные реакции с переносом атома:
NH
3
+
+ NH
3
NH
4
+
+ N
H
2
– 130 кДж/моль;
H
+ H
2
O
OH
+ H
2
– 130 кДж/моль
2. Ион-молекулярные реакции с переносом электрона:
H
+
+ CO
CO
+
+ H – 39 кДж/моль;
O
+
+ O
2
O
2
+
+ O – 108 кДж/моль
выполняется   выявленная    Ю.Н.Козловым    и   А.П.Пурмалем      эмпирическая
                                o
зависимость между lnk     и ∆G . Для комнатных температур (15-25oС) эта
зависимость в широком диапазоне изменения переменных имеет вид

                -1 -1
           lnk(M c ) ≅ 1,5 – 0,25 ⋅ ∆Go (кДж/моль)

и описывает и простые реакции переноса электрона и реакции, происходящие с
разрывом химической связи, имеющие большую практическую значимость.

                 4.5. Газовые ионы

       Наивысшая реакционная способность присуща газовым ионам. Такие ионы
образуются в различных газоразрядных устройствах, в плазменных горелках, в
газах, облучаемых потоками ускоренных электронов и ядер. Образование газовых
ионов происходит в условиях работы устройств новой техники - в ударных и
детонационных волнах при быстром движении тел в воздухе. В природных
условиях газовые ионы возникают в канале разряда молний в верхних слоях
атмосферы на высотах более 90 км под действием излучения Солнца (табл.5).

                                                Таблица 5
   Реакции фотоионизации атмосферных веществ, энергия и максимальные
            длины волн фотонов, способных вызвать ионизацию

    Реакция             нергия, кДж/моль                  λ, нм
             +                      1495                   80,1
N2 + hν → N2 + e
             +                      1205                   99,3
O2 + hν → O2 + e
           +                        1313                   91,2
O + hν → O + e
              +                     890                   134,5
NO + hν → NO + e

Другой “мягкий” путь образования газовых ионов - “прилипание” электронов к
нейтралям, безактивационное в случае экзотермического характера реакции, но в
большинстве случаев протекающее лишь при тройных соударениях:
            –          –
      O2 + e + M → O2 + M – 84;
              –           –
      NO2 + e + M → NO2 + M – 156 кДж/моль
Высокая реакционная способность газовых ионов проявляется в том, что
большинство их экзотермических реакций с нейтралями происходит
безактивационно. К таким реакциям относятся:
      1. Ион-молекулярные реакции с переносом атома:
          +             +    •
      NH3 + NH3 →NH4 + N H2 – 130 кДж/моль;
        –            –
      H + H2O → OH + H2 – 130 кДж/моль
      2. Ион-молекулярные реакции с переносом электрона:
        +            +
      H + CO → CO + H – 39 кДж/моль;
        +            +
      O + O2 → O2 + O – 108 кДж/моль