Общая химия. Семинарские и практические занятия. Торосян В.Ф - 82 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТПУ | Томск

Составители: 

Рубрика: 

84
ПРИМЕР 2
Д
ЛЯ РЕАКЦИИ ТЕРМИЧЕСКОГО РАЗЛОЖЕНИЯ ЭТАНА ПОЛУЧЕНЫ
СЛЕДУЮЩИЕ КОНСТАНТЫ СКОРОСТИ РЕАКЦИИ ПЕРВОГО ПОРЯДКА
:
Т
1
=
823 К
1
, K
1
= 2,5·10
5
С
−1
; Т
2
= 863 К, K
2
= 23,1·10
5
С
−1
.
О
ПРЕДЕЛИТЬ ТЕМПЕРАТУРНЫЙ КОЭФФИЦИЕНТ РЕАКЦИИ Γ.
Р
ЕШЕНИЕ:
П
О ПРАВИЛУ ВАНТ-ГОФФА
K
2
/ K
1
= Γ
(
)
21
TT/10−
.
П
ОСЛЕ ЛОГАРИФМИРОВАНИЯ ПОЛУЧАЕМ
LG Γ = 10 LG (K
2
/ K
1
)/(Т
2
−Т
1
) = 10 LG (23,1·10
5
/2,5·10
5
)/(863 − 823) = 0,2307.
Γ = 2,41.
В
ЫСОКОЕ УВЕЛИЧЕНИЕ СКОРОСТИ С РОСТОМ ТЕМПЕРАТУРЫ НЕ МОЖЕТ
БЫТЬ ОБЪЯСНЕНО ВОЗРАСТАНИЕМ ОБЩЕГО ЧИСЛА СОУДАРЕНИЙ МОЛЕКУЛ
.
ИЗ КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ГАЗОВ ВЫТЕКАЕТ, ЧТО СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ
МОЛЕКУЛ ПРОПОРЦИОНАЛЬНА КОРНЮ КВАДРАТНОМУ ИЗ ТЕМПЕРАТУРЫ
,
ВЫРАЖЕННОЙ В ГРАДУСАХ
КЕЛЬВИНА. ТАКИМ ОБРАЗОМ, ПОВЫШЕНИЕ
ТЕМПЕРАТУРЫ ОТ
273 ДО 373 К ДОЛЖНО ПРИВОДИТЬ К ВОЗРАСТАНИЮ
СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ ВСЕГО ЛИШЬ В
1,2 РАЗА, ТАК КАК
.2,1
273
373
273
373
==
V
V
К
ИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ГАЗОВ ПОЗВОЛЯЕТ ВЫЧИСЛИТЬ ЧИСЛО
СТОЛКНОВЕНИЙ МЕЖДУ ЧАСТИЦАМИ
. ОКАЗАЛОСЬ, ЧТО ЕСЛИ БЫ КАЖДОЕ
СТОЛКНОВЕНИЕ ПРИВОДИЛО БЫ К АКТУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
, ТО ВСЕ РЕАКЦИИ
ДОЛЖНЫ БЫЛИ БЫ ПРОТЕКАТЬ СО СКОРОСТЬЮ ВЗРЫВА
. НА САМОМ ДЕЛЕ К
АКТАМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИВОДИТ ТОЛЬКО НЕЗНАЧИТЕЛЬНОЕ ЧИСЛО
СТОЛКНОВЕНИЙ
. ПОДАВЛЯЮЩЕЕ ЖЕ ЧИСЛО СОУДАРЕНИЙ ЯВЛЯЮТСЯ
СОУДАРЕНИЯМИ УПРУГИХ ШАРОВ
: МОЛЕКУЛЫ СТАЛКИВАЮТСЯ И
РАЗЛЕТАЮТСЯ В РАЗНЫЕ СТОРОНЫ
, ТАК И НЕ ПРОРЕАГИРОВАВ. НА ЭТОМ
ОСНОВАНИИ БЫЛО ВВЕДЕНО ПОНЯТИЕ ЭФФЕКТИВНЫХ ИЛИ АКТИВНЫХ
СОУДАРЕНИЙ
. ЧИСЛО АКТИВНЫХ СОУДАРЕНИЙ ПРИ ДАННОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ
ПРОПОРЦИОНАЛЬНО ОБЩЕМУ ЧИСЛУ СОУДАРЕНИЙ РЕАГИРУЮЩИХ ВЕЩЕСТВ
.
С РОСТОМ ТЕМПЕРАТУРЫ ЧИСЛО АКТИВНЫХ СОУДАРЕНИЙ ВОЗРАСТАЕТ
ГОРАЗДО СИЛЬНЕЕ
, ЧЕМ ЧИСЛО ОБЩИХ СОУДАРЕНИЙ. К РЕАКЦИИ ПРИВОДИТ
СТОЛКНОВЕНИЕ ТОЛЬКО ТАКИХ МОЛЕКУЛ
, ЗАПАС ЭНЕРГИИ КОТОРЫХ
ДОСТАТОЧЕН ДЛЯ СОВЕРШЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНОГО АКТА РЕАКЦИИ
.
А
КТ ХИМИЧЕСКОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ДЛИТСЯ ВСЕГО ОКОЛО 10–12С.
ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ МОЛЕКУЛЫ УСПЕЛИ ПРОРЕАГИРОВАТЬ, ХИМИЧЕСКИЕ СВЯЗИ
ДОЛЖНЫ БЫТЬ
«РАСШАТАНЫ», А ДЛЯ ЭТОГО МОЛЕКУЛА ДОЛЖНА ОБЛАДАТЬ
ПОВЫШЕННЫМ ЗАПАСОМ ЭНЕРГИИ
. МОЛЕКУЛЫ, ОБЛАДАЮЩИЕ ЭТИМ

Страницы