Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 188 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СЗТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

Х и м и ч е с к а я к и н е т и к а
188
Если принять
2
1S м= и
4
/1 /dc dx моль м= , то согласно
(
)
2.412 коэффициент
диффузии равен скорости диффузии через сечение, равное
2
1 м
при градиенте
концентрации равном
4
1/моль м .
С увеличением температуры коэффициент диффузии вещества в растворе
растет, так как вязкость растворителя уменьшается. Зависимость коэффициента
диффузии от температуры можно получить следующим образом. Динамическая
вязкость экспоненциально зависит от температуры:
/
0
ERT
e
η
ηη
= ,
(
)
2.413
где
0
η
– коэффициент, который приближенно можно считать не зависящим от
температуры;
E
η
– энергия активации вязкого течения жидкости. Коэффициент
диффузии и
коэффициент поступательного трения (коэффициент сопро-
тивления
) f, т.е. коэффициент пропорциональности между силой, действую-
щей на движущееся тело, и его скоростью, связаны между собой
соотношени-
ем Эйнштейна
kT
D
f
=
.
(
)
2.414
Для перемещающегося в непрерывной среде шара радиусом r
Стокс получил
выражение
6
f
r
η
=
.
(
)
2.415
Подставляя уравнение
(
)
2.415 в
(
)
2.414 и переходя при этом от постоянной
Больцмана к газовой постоянной, получаем
уравнение Стокса – Эйнштейна:
6
A
R
T
D
rN
πη
= .
(
)
2.416
Движение молекулы в растворе довольно сильно отличается от движения
шара в непрерывной среде. Однако, несмотря на это, уравнение
(
)
2.416 доста-
точно хорошо описывает зависимость коэффициента диффузии от разных фак-
тор, в частности от температуры. Считая ,где
D
D
E
EE
η
≈
– энергия активации
диффузии, и подставляя
(
)
2.413 в
(
)
2.416 , получаем
/
0
D
ERT
DDe
−
= ,
(
)
2.417
0
1
ln ln
D
E
DD
R
T
=
−⋅,
(
)
2.418
где

Страницы