Химическая кинетика (задачи, примеры, задания). Пурмаль А.П - 67 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

67
Но химическая реакция произойдёт при таком активном соударении
лишь в случае столкновения частиц должным образом ориентированных
друг относительно друга. Вероятность того, что частицы обладают
необходимой пространственной ориентацией, называется стерическим
фактором
"f" и соответственно скорость химической реакции
Wf e nn Ае nn
E
RT
A
B
Е
RT
A
B
=⋅ =⋅
−−
Ζ
0
.
(2.2.6)
Значение
f стремится к единице для реакций взаимодействия двух
атомов, а для реакций между многоатомными молекулами может
достигать значений
10
6
– 10
7
.Теория активных соударений не даёт
способа расчёта величины
f. Определить f можно из сравнения
опытного значения предэкспоненциального множителя
А с фактором
соударений
Ζ
0
.
Уравнение
k
A
e
E
А
RT
=⋅
/
вошло в историю науки как уравнение
Аррениуса. Величину энергии активации
Е
А
для конкретной реакции
определяют по данным о скорости реакции при различных
температурах:
W
W
k
k
k
k
E
R
TT
T
T
T
T
T
T
А
1
2
1
2
1
2
21
11
==
,ln .a
При этом пренебрегают слабой зависимостью
А от Т (А ~
V
T
~
,
05
).
Для гетерогенных реакций существенно число соударений газовых
частиц
"A" с поверхностью твёрдого вещества S, которое определяется
выражением
Ζ
AS
A
AA
RT
M
Sn
VS
n=⋅=
2
4
1
2
π
,
(2.2.7)
где
V - тепловая скорость движения частиц "А",
S
- площадь,
контактирующей с газом поверхности твёрдого тела.
Из общего числа соударений для протекания реакции важны лишь
те, которые сопровождаются "прилипанием" газовых частиц к
Но химическая реакция произойдёт при таком активном соударении
лишь в случае столкновения частиц должным образом ориентированных
друг относительно друга. Вероятность того, что частицы обладают
необходимой пространственной ориентацией, называется стерическим
фактором "f" и соответственно скорость химической реакции

                          E                            Е
                      −                            −
     W = f ⋅Ζ 0 ⋅ e       RT   ⋅ nA ⋅ nB = А ⋅ е       RT   ⋅ nA ⋅ nB.   (2.2.6)

     Значение f стремится к единице для реакций взаимодействия двух
атомов, а для реакций между многоатомными молекулами может
                      −6      −7
достигать значений 10 – 10 .Теория активных соударений не даёт
способа расчёта величины f. Определить f можно из сравнения
опытного значения предэкспоненциального множителя А с фактором
соударений Ζ0.
                                −E   / RT
     Уравнение k = A ⋅ e А    вошло в историю науки как уравнение
Аррениуса. Величину энергии активации ЕА для конкретной реакции
определяют по данным о скорости реакции при различных
температурах:

     WT         kT                   kT          EА ⎛ 1 1 ⎞
        1
            =    1
                     , a ln             1
                                            =       ⎜ − ⎟.
     WT         kT                   kT          R ⎝ T2 T1 ⎠
        2        2                      2

                                                                            − 0,5
При этом пренебрегают слабой зависимостью А от Т (А ~ V ~ T    ).
     Для гетерогенных реакций существенно число соударений газовых
частиц "A" с поверхностью твёрдого вещества S, которое определяется
выражением

                             1
                    ⎛ RT ⎞ 2                         V ⋅S
            Ζ AS = ⎜⎜      ⎟
                               ⋅ S ⋅ nA          =        ⋅ nA ,               (2.2.7)
                    ⎜ 2πM ⎟⎟                          4
                    ⎝    A⎠

где V - тепловая скорость движения частиц "А", S - площадь,
контактирующей с газом поверхности твёрдого тела.
     Из общего числа соударений для протекания реакции важны лишь
те, которые сопровождаются "прилипанием" газовых частиц к


                                            67