Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 10 стр.

UptoLike

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
10
случае молекулярность следует рассматривать применительно к простым реак-
циям и элементарным стадиям сложных реакций.
Различают
моно-, би- и тримолекулярные реакции. За время элементар-
ного химического акта
(
12 13
10 10 c
−−
) вероятность одновременного столкно-
вения и взаимодействия трех молекул крайне малатакие столкновения следу-
ет рассматривать скорее как исключения, чем правила. Поэтому
тримолеку-
лярные реакции
встречаются сравнительно редко. Примером такой реакции
может служить реакция восстановления оксида азота (II) водородом
22 2
2NO H N O H O
+
→+.
Участие в реакции более трех молекул означает, что процесс протекает че-
рез несколько промежуточных стадий, каждая из которых моно-, би- или три-
молекулярна. Например, в реакции
23
22
44 42Fe H O Fe H O
++ +
++ +
участвуют девять частиц и сумма стехиометрических коэффициентов исходных
веществ реакции равна девяти. Механизм этой реакции, как было доказано, со-
стоит из семи последовательных бимолекулярных стадий, т.е. в каждом из семи
последовательных элементарных актов встречаются две частицы, как исход-
ные, так и промежуточные.
В то же время, следует помнить о
том, что участие в реакции одной, двух
или трех частиц не обязательно указывает на то, что реакция является простой.
Так, например, длительное время считалось, что реакция
22
2
H
IHI
+
(2.12)
является простой бимолекулярной реакцией. Однако (см.
[4]) было доказано,
что данная реакция является сложной, и, строго говоря, можно рассматривать
молекулярность лишь применительно к ее элементарным стадиям
1
. Механизм
химического процесса (реакции), т.е. совокупность элементарных стадий, из
которых складывается процесс превращения исходных веществ в продук-
ты реакции
, для реакции (2.12)
2
это три последовательные элементарные
стадии, некоторые из которых могут быть обратимыми (двусторонними), что
для простоты не будет рассматриваться:
(
)
()
()
2
2
2
2
2.
I
Ia
IH HIH б
HH в
+→+

(2.13)
1
Элементарной стадией, или элементарным актом, называют превращение одной или не-
скольких находящихся в контакте частиц (ионов, радикалов, атомов или молекул) в другие
частицы [1].
2
На причинах возможности формального рассмотрения данной реакции как бимолекулярной
остановимся несколько позднее.