Физическая химия: Часть 2. Химическая кинетика. Зенин Г.С - 94 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
94
гии на моль, Аррениус назвал теплотой или энергией активации. На данном
этапе рассмотрения вопроса
энергию активации можно определить, как избы-
точное количество энергии по сравнению с некоторой средней величиной,
которым должна обладать реагирующая частица, чтобы осуществить хи-
мическую реакцию
. Из соображений, которые станут ясны позже (см. 2.2.2.3.),
a
E
обычно называют экспериментальной (опытной) или аррениусовской
энергией активации
2
.
Проинтегрируем
(
)
2.233 , считая
a
E
= const:
ln
a
E
kC
R
T
=
−+,
(
)
2.234
где C – постоянная интегрирования, не зависящая от температуры. Сравнение
уравнения
(
)
2.234 с эмпирическим уравнением Аррениуса
(
)
2.225 дает
или
a
a
E
B
EBR
R
==
.
(
)
2.235
Часто уравнение Аррениуса представляют в следующей экспоненциальной
форме, потенцируя
3
соотношение
(
)
2.234 :
// /
0,4343
10
aa a
ERTC ERT ERT
CC
ke ee e
−+ − −
=== .
(
)
2.236
Константа скорости, следовательно, выражается произведением предэкспонен-
циального множителя, не зависящего в первом приближении от температуры, и
экспоненты, определяющей зависимость от температуры. Обычно для предэкс-
поненциального множителя
4
вводят обозначение
0,4343
10
C
=
.
Таким образом, окончательно уравнение Аррениуса в экспоненциальной форме
принимает следующий вид:
/
a
ERT
kAe
−
=
.
(
)
2.237
Известны различные способы определения
a
E
и A в уравнении Аррениуса
по опытным данным (см., например [12]). Мы рассмотрим два наиболее рас-
пространенных, а именно: аналитический и графический методы. Оба этих ме-
тода основываются на знании значений константы скорости реакции при раз-
1
В качестве единицы измерения энергии активации наиболее часто используют единицу из-
мерения, приводящуюся в справочной литературе [16] для теплоты образования, т.е.
кДж/моль.
2
Строго говоря, опытная энергия активации равна аррениусовской энергии активации толь-
ко в случае постоянства предэкспоненциального множителя.
3
Потенцирование (нем. Potenzieren, от Potenz – степень) – действие, заключающееся в на-
хождении числа, алгебраического или иного выражения по его логарифму.
4
Величина 0,4343 в показателе степени предэкспоненциального множителя – значение lg e .

Страницы